第五章 抛体运动 章节测试卷（A卷）-高一物理同步备课系列（人教版必修第二册）

第五章 抛体运动  章节测试卷（A卷）——知识点

第五章 抛体运动  章节测试卷（A卷）（解析版）

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

考试时间 ：2020年X月X日     命题人：     审题人： 

本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。

考生注意：

1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。

2. 答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。

3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。

4. 可能用到的相关参数：重力加速度g均取10m/s2。

第I卷（选择题部分）

一、单选题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1.下列关于曲线运动的叙述正确的是

A. 物体的速度大小一定变化 B. 物体的速度方向一定变化
C. 物体的加速度大小一定变化 D. 物体的加速度方向一定变化

【答案】B

【解析】

本题主要考查曲线运动，加速度，既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动；
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化．
【解答】在曲线运动中，速度的大小不一定变化，但速度的方向一定变化．曲线运动过程中一定存在加速度，但加速度有可能是变化的，也有可能是不变的．B正确．
 

2.在水平面内做直线运动的铁球，因受到一个条形磁铁的吸引作用而做图中实线所示的曲线运动，则磁铁放置的可能位置为

A. a B. b C. c D. d

【答案】A

【解析】

做曲线运动的物体轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧。
本题主要考查物体做曲线运动的条件，做曲线运动的物体轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧。
【解答】
做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧，所以铁球受到的吸引力指向弧内，则磁铁放置的可能位置为a，故A正确，BCD错误。
故选A。

3.如图所示，小锐同学正在荡秋千，他经过最低点P点时的速度方向沿

A. a方向
B. b方向
C. c方向
D. d方向

【答案】B

【解析】

本题考查曲线运动的速度方向，做曲线运动的物体在某一点的速度方向沿曲线上这一点的切线方向。小孩荡秋千做的是曲线运动，根据曲线运动的速度方向可求解。
【解答】
当小孩荡秋千到最低点时，小孩的速度方向沿圆弧的切线方向，即图中的b方向，故B正确，ACD错误。 
故选B。
 

4.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下列给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图图中O为圆心正确的是

A.  B.
C.  D.

【答案】C

【解析】

本题考查物体做匀速圆周运动的条件，关键是分析物体的受力情况，做匀速圆周运动，其合力提供向心力。

雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，做匀速圆周运动，其合力提供向心力，即合力指向圆心，雪橇受到向后的滑动摩擦力，拉力的分力指向圆心。
【解答】

物体做曲线运动时，其线速度方向沿曲线上该点的切线方向，本题中，雪橇沿圆周运动到某点时，因为线速度方向沿该点圆周的切线方向，所受的摩擦力方向一定与其线速度方向相反也沿该点圆周的切线，又由于雪橇做匀速圆周运动，所以它所受牵引力F和摩擦力的合力一定指向圆心，由此可知只有图C满足条件。故C正确，ABD错误。

故选C。

5.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的轨迹曲线，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在这个运动过程中，下列说法正确的是     
 

A. 由于a点为最高点，因此在a点时速度为0
B. 在c点和d点时，速度的方向相同
C. 跳水运动员不可以看成质点
D. 运动员入水后就开始作减速运动

【答案】C

【解析】

明确曲线运动的性质，知道曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，从而找出速各点的速度方向；由物体能否被看作质点的条件得解；运动员入水后，由其受力情况判断其运动情况。
本题主要考查了曲线运动瞬时速度的方向，知道任一点的切线方向为速度方向，同时能根据受力判断运动情况，难度不大。
【解答】
A.由速度的合成与分解可知，由于a点为最高点，因此在a点时的竖直分速度为0，而水平分速度不为零，故A错误；
B.曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，故在c点和d点时，速度的方向均沿竖直方向，但在c点其速度方向竖直向下，而在d点，其速度方向竖直向上，两位置的速度方向不相同，故B错误；
C.由于该过程研究的是运动员的动作，故不能忽略其大小、形状，故不能将其看做质点，故C正确；
D.运动员入水后，由于在完全入水前受到水的浮力小于其重力，故先做加速运动，完全入水后做减速运动，故D错误。
故选C。
 

6.如图所示，蜡烛能在玻璃管的水中匀速上升，若蜡烛在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则蜡烛实际运动的轨迹可能是图中的
 

A. 直线P B. 曲线Q C. 曲线R D. 无法确定

【答案】B

【解析】

解决本题的关键是掌握判断直线运动和曲线运动的方法，当速度方向和合力方向在一条直线上时，做直线运动，不在一条直线上时，做曲线运动。
蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，判断合运动是直线运动看合速度与合加速度在不在同一条直线上，并且曲线运动的合力加速度大致指向轨迹凹点的一方。
【解答】

两个分运动的合加速度方向水平向右，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动为曲线运动，根据曲线运动的合力加速度大致指向轨迹凹点的一方，知该轨迹为曲线Q，故B正确，A、C、D错误。

故选：B。

7.某次空军演习，一架轰炸机在高空匀速水平飞行时投掷炸弹每隔相同时间投掷一颗，地面上的观察人员看到空中的飞机和炸弹所处的位置情景是下面四幅图中的哪一幅

A.  B.
C.  D.

【答案】B

【解析】

解：炸弹离开轰炸机后做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，与轰炸机的运动情况相同，可知这些炸弹落地前均在同一条竖直线上，故B正确，ACD错误。
故选：B。
炸弹离开飞机后做平抛运动，在水平方向上的运动规律与轰炸机相同，结合平抛运动的规律分析判断。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学特点判断。
 

8.小王将手中没有喝完的大半瓶可乐罐水平扔向某垃圾桶，可乐罐的轨迹如图。为了能把可乐罐扔进垃圾桶，小王可以

A. 只减小扔可乐罐的水平初速度
B. 只增加水平扔出可乐罐时的高度
C. 只减小水平扔出可乐罐时人与垃圾桶的水平距离
D. 以上说法均不可能实现

【答案】A

【解析】

解：设可乐罐平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则
平抛运动的时间
水平位移
A、减小初速度，抛出点位置不变，可减小水平位移，从而能把可乐罐扔进垃圾桶中，故A正确。
B、增加抛出时的高度时，下落时间更长，则水平位移更长，故B错误；
C、只减小水平扔出可乐罐时人与垃圾桶的水平距离时，由于可乐罐水平射程不变，故可乐罐无法落到桶中，故C错误；
D、因A可以实现，故D错误。
故选：A。
由图可知，可乐罐做平抛运动，飞到小桶的右侧，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使可乐罐抛进小桶中。将平抛运动进行分解：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择。
本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式，再加以分析。
 

9.当船头垂直于河岸渡河时，下列说法中正确的是

A. 船渡河时间最短
B. 船渡河路程最短
C. 船实际运动方向垂直对岸
D. 若河水流速增大，则渡河时间变长

【答案】A

【解析】

当船在静水中的速度船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，根据分运动具有独立性判断，当水流速变化时，渡河最短时间是否发生变化。
解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，同时掌握渡河时间最短，与渡河位移最短的判定。
【解答】
当船在静水中的速度船头指向与河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，则渡河时间最短，只有当船速大于水速的情况下，合速度垂直河岸时，此时渡河的路程最短为河宽，故A正确，B错误；
C.由于水流速度，导致船实际运动方向不垂直对岸，故C错误；
D.当水流速度增大，不影响垂直于河岸方向上的分速度，则渡河时间不变，故D错误。
故选A。
 

10.如图所示，小宇向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，两石块分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到A处的石块
 

A. 初速度小，运动时间长 B. 初速度大，运动时间长
C. 初速度小，运动时间短 D. 初速度大，运动时间短

【答案】A

【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间长短，结合时间和水平位移比较初速度的大小。
解决本题的关键是要知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。运用运动的分解法研究。
【解答】
落在A处的小石块下落的高度大，根据得：，知落在A处的小石块运动时间t长，而水平位移x小，由知，则落到B处的小石块初速度小。故A正确，BCD错误。
故选A。
 

11.用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，不计空气阻力，关于该实验，下列说法中正确的是
 

A. A球的先落地
B. B球的先落地
C. 两球同时落地
D. 哪个球的先落地与打击力的大小有关

【答案】C

【解析】

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定．
【解答】
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，A、B两球高度相同，则运动的时间相同，两球同时落地，故ABD错误，C正确。
故选：C。
 

12.一物体在四个共点力作用下做匀速直线运动。若突然撤去一个沿运动方向的力，其余三个力保持不变，则物体做

A. 匀速圆周运动 B. 匀加速直线运动
C. 类平抛运动 D. 匀减速直线运动

【答案】D

【解析】

解：A、其余三个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动。故A错误；
B、C、D、有一个作匀速直线运动的物体受到四个力的作用，这四个力一定是平衡力，如果撤去一个沿运动方向的力，剩余的三个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，所以剩余的三个力的合力方向与速度方向相反，则物体将匀减速直线运动；故BC错误，D正确。
故选：D。
物体受到四个力的作用，物体做匀速直线运动，这四个力是平衡力，如果其中一个力突然消失，剩余的三个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，是非平衡力，物体在非平衡力的作用下一定改变了物体的运动状态；曲线运动的条件是合力与速度不共线。
本题考查了曲线运动的条件以及共点力平衡的知识，关键根据平衡得到其余三个力的合力恒定，然后结合曲线运动的条件分析。
 

13.金秋时节，又是一年枣熟时，一同学用竹竿打树上的红枣，红枣离开枝头后做平抛运动。现测得红枣从离开枝头到落地的水平位移为，红枣在枝头时离地面的高度为，取，不计空气阻力，则红枣离开枝头时的速度大小为

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

本题考查平抛运动，根据运动规律分析问题。
根据竖直方向的自由落体运动求时间，根据水平位移求速度。
【解答】
根据竖直方向的自由落体运动，求时间，再根据水平位移，求出速度，故B正确，ACD错误。
故选B。
 

14.已知河水自西向东流动，流速的大小为，小船在静水中的速度的大小为，且渡河时船头始终垂直河岸，用虚线表示小船过河的路径，则下图中小船过河路径可能正确的是

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

小船参与了静水运动和水流的运动，根据平行四边形定则得出合速度的方向，确定其运动的轨迹。

解决本题的关键知道小船的运动轨迹与合速度的方向相同，根据平行四边形定则进行分析。

【解答】

A.根据平行四边形定则知，合速度的方向夹在静水速和水流速之间，不可能垂直河岸，故A错误． 
静水速的方向垂直河岸，水流速自西向东，根据平行四边形定则，则合速度的方向偏向下游，渡河的轨迹为倾斜的直线，故B正确，D错误 
C.当船头方向偏向上游时，才可能出现这样的运动轨迹，故C错误。 
故选B。
 

15.如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升．若小车以的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为时，物体的速度为，绳对物体的拉力为T，则下列关系式正确的是   
 

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等，从而即可求解．
考查运动的合成与分解的应用，掌握牛顿第二定律的内容，注意正确将小车的运动按效果进行分解是解决本题的关键．
【解答】
小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由几何关系可得：，
因不变，而当逐渐变小，故逐渐变大，物体有向上的加速度，当加速上升时，处于超重状态，，故D正确，ABC错误；
故选：D。
 

16.如图所示，A，B两小球分别从距地面高度为h、3h处以速度水平抛出，均落在水平面上CD间的中点P，它们在空中运动的时间分别为。不计空气阻力，下列结论正确的是
 

A.  B.
C.  D.

【答案】D

【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下落的高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度。
解决本题的关键是明确平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
【解答】
解：AB、根据得，，则得：：故AB错误。
CD、根据知，x相等，则：：1，故C错误，D正确。
故选D。
 

17.如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和，竖直分量分别为和，不计空气阻力，下列关系正确的是

A. ， B. ，
C. ， D. ，

【答案】A

【解析】

解：将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即：；
在竖直方向上做自由落体运动，由公式可知，第二次运动过程中的高度较小，所以第二次竖直分速度较小，即：，故A正确，BCD错误。
故选：A。
由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解。
本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。
 

18.如图所示，一倾角为的斜面体固定在水平面上，现将可视为质点的小球由斜面体的顶端以水平向右的初速度抛出，忽略空气对小球的阻力，已知重力加速度大小为g。则下列说法正确的是 

A. 初速度越大，小球落在斜面体上时速度与斜面体的夹角也越大
B. 小球落在斜面体上时的速度大小为
C. 小球从抛出到落在斜面体上所需的时间为
D. 如果仅将小球的初速度变为原来的两倍，则小球落在斜面体上的位移也变为原来的两倍

【答案】C

【解析】

小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，落在斜面上，抓住位移偏角为，求解飞行时间，根据速度偏角与位移偏角的关系分析速度偏角。
本题考查平抛运动，解决本题的关键是明确平抛运动的处理方法，抓住问题的特点，进行解决。
【解答】
C.设小球在空中飞行时间为t，则小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，竖直位移与水平位移之比：，则有飞行的时间，故C正确；
B.竖直方向的速度大小为：，小球落到斜面体时的速度大小：，故B错误；
A.设小球落到斜面体时的速度方向与水平方向夹角为，则，由此可知，小球落到斜面体时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，小球落到斜面体时的速度方向相同，故A错误；
D.由可知，将小球的初速度变为原来的两倍，则小球在空中运动的时间变为原来的两倍，由、可知，小球的竖直位移与水平位移均增大到原来的4倍，则小球的位移变为原来的4倍，故D错误。
故选C。
 

第II卷（非选择题）

二、实验题（本题共2小题，共16分）

19.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
 

实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________。

图乙是正确实验的数据，O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度为______。

在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______；B点的竖直分速度为________。结果均保留两位有效数字

【答案】水平，初速度相同；；；。

【解析】

平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；
点为平抛的起点，水平方向匀速，竖直方向自由落体，据此可正确求解；
根据竖直方向运动特点，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小。
本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目。
【解答】
平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放；
由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：
 
将，，代入解得：；
由图可知，物体由和由所用的时间相等，且有：
，由图可知，代入解得：，
，将，代入解得：，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有： 。
故答案为：水平，初速度相同；；，。
 

20.“研究平抛运动”的实验装置如图所示。
 

实验时，让小球多次沿同一轨道运动，为了能较准确的研究平抛运动，每次须将小球从轨道________填字母。

A.不同位置无初速度释放

B.同一位置无初速度释放

实验中，在调整斜槽时，必须使斜槽末端切线方向水平，这样做的目的是________填字母。     

A.为了使小球初速度每次都相同

B.为了使小球在空中运动时间每次都相等

C.为了使小球飞出时，初速度方向水平

【答案】     

【解析】探究平抛运动的规律实验
 

三、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）

21.在离水平地面高45m的楼顶，以的初速度水平抛出一物体，取，求：
物体在空中飞行的时间？
物体飞行的水平距离多大？
物体的落地速度多大？方向如何？

【答案】

物体做平抛运动，在竖直方向上有：
 
得
物体飞行的水平距离
物体落地时竖直速度
则落地速度
设与水平方向成角，则
答：物体在空中飞行的时间是3s．
物体的落地速度是，与水平方向的角度为．

【解析】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，灵活运作运动学公式求解
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．由高度可求得时间．
物体飞行的水平距离
将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度
 

22.在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？g取。

【答案】

解：摩托车恰好越过壕沟时，由平抛运动规律得：
竖直方向：
水平方向：
代入数据解得：
答：摩托车的速度至少为才能越过这个壕沟。

【解析】摩托车在空中做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下落的高度求出运动的时间，结合水平位移求出摩托车的最小速度。
解决本题的关键要掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
 

23.在2016年里约奥运会女排比赛中，中国女排时隔12年再次获得奥运会冠军，这是值得中国人骄傲的一刻。在排球比赛，扣球时的状态可以简化为如图所示的模型，球网高度为，球半场长为，若某运动员从距离球网处竖直跃起扣球时手离地面的高度为。当她将排球水平扣出，让排球既不出线，又不落网，则排球运动的初速度范围是什么取？
 

【答案】

解：当发出的排球刚好擦网，即恰经过A点时，对排球
竖直方向：
水平方向：
解得：
当发出的排球恰好落到边界，即D时，对排球
竖直方向：
水平方向：
解得：
故让排球既不出线又不落网，排球运动的初速度范围是

【解析】本题考查了平抛运动中的临界问题，对于平抛运动，关键是将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，根据两个方向的运动规律求解计算。
分别根据平抛运动的规律，求出排球恰好擦网和刚好出界的临界速度，即可计算满足的速度范围。