第五章抛体运动单元检测人教版（2019）高中物理必修第二册

这是一份第五章抛体运动单元检测人教版（2019）高中物理必修第二册，共18页。
第五章抛体运动单元测试一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.）1．如图所示能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是（　　）A． B．C． D．2．自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯时的俯视图，自行车前、后两轮轴A、B相距L，虚线表示两轮转弯的轨迹，前轮所在平面与车身夹角θ＝30°，此时轮轴B的速度大小v2＝3m/s，则轮轴A的速度v1大小为（　　）A．m/s B．2m/sC．m/s D．3m/s3．民族运动会上有一直线侧向骑射项目如图所示，运动员骑在沿直线奔跑的马上，弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标，假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道距离固定目标的最近距离为d，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短（不考虑空气阻力的影响），则（　　）A．运动员放箭处离目标的距离为B．运动员放箭处离目标的距离为C．箭射到固定目标的最短时间为D．箭射到固定目标的最短时间为4．如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉绳子与OA的夹角为，拉水桶的绳子与OA的夹角为，人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为m的水桶匀速提上来，人的质量为M，重力加速度为g，在此过程中，以下说法正确的是（　　）A．人对绳的拉力变大B．吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大C．地面对人的摩擦力逐渐变大D．地面对人的支持力逐渐变小5．如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿足够大斜面匀速运动，此力F的方向与斜面平行。某时刻将力F撤除，下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是（   ）A．物块可能做匀变速曲线运动 B．物块仍沿斜面匀速运动C．物块将做非匀变速曲线运动 D．物块最终将停在斜面上6．如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机在M点的正上方离地H高处以水平速度v1=0.9km/s发射一颗炮弹1，经20s击中地面目标P。若地面拦截系统在炮弹1发射的同时在M点右方水平距离s=1500m的地面上的N点，以速度v2竖直发射拦截炮弹2恰好成功拦截。若不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A．战斗机发射炮弹时离地高度2000m B．M点到P点的距离为1800mC．炮弹从发射到拦截的时间为 D．炮弹2的初速度大小v2=1.2km/s7．中国女排曾以傲人的成绩多次夺冠，如图（a）为排球比赛场地示意图，其长度为2s，宽度为s，球网高度为H，运动员在某次发球中，距离球网中心正前方某处，弹跳后将球从比网高出h处水平拍出（发球点图中未画出），将排球扣到对方场地上，排球的速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ与排球运动时间t的关系如图（b）所示，排球可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．排球落在场地上时竖直方向的速度大小为B．排球初速度的大小为m/sC．运动员在球网中心正前方的底线处发球时，一定会过网D．球不出界时，发球点与球网中心的最小水平距离dm＝－s8．2020年3月17日，山东援鄂医疗队的338名队员圆满完成任务，由武汉天河机场乘专机返程，为向飞机上的医护人员致以崇高的敬意，济南遥墙国际机场用“过水门”仪式迎接，寓意为“接风洗尘”。如图所示，两条水柱从两辆大型消防车的同一高度斜向上对称射出，射出方向与水平面成45°角，水柱上升的最大高度为22.5m，且恰好在最高点相遇。不计空气阻力和水滴间的相互影响，g取10m／s2。则（　　）A．水滴喷出时的速度为30m／sB．两辆消防车喷嘴处的水平距离为C．水滴上升过程中，在相等时间内速率的变化量相等D．水滴上升过程中，在相等时间内速度的变化量相等二、非选择题：本题共4小题，共52分.9．某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（1）小球做平抛运动的初速度大小为______m/s；（2）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的大小为______m/s；（3）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为______m/s2。10．如图所示，一长为的木板倾斜放置，倾角为45°。有一小球自与木板上端等高的某处由静止释放，小球落到木板上反弹后速度大小不变方向水平，直接落到木板下端，求小球释放点距木板上端的水平距离。重力加速度的值取。11．如图所示，将楔形木块B放在光滑水平面上靠墙边处并用手扶着，然后在木块和墙面之间放入一个小球A，楔形木块的倾角为θ，放手让小球和木块同时由静止开始运动，某时刻二者速度分别为vA和vB，求vA和vB之比。12．如图所示，倾角θ＝37°的斜面足够大，顶端MN水平。一质量m＝1.8kg的小球自MN上一点以v0＝2m/s的初速度垂直MN水平抛出，已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。（1）求小球自抛出至落到斜面上的时间；（2）若小球运动过程中始终受到平行MN的恒定水平风力，小球落到斜面上时的位移大小为1.25m，求小球受到的水平风力大小。 13．如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（　　）A． B． C． D．14．将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度和之比为3：7。重力加速度大小取，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。    15．小明设计了一个青蛙捉飞虫的游戏，游戏中蛙和虫都在竖直平面内运动。虫可以从水平x轴上任意位置处由静止开始做匀加速直线运动，每次运动的加速度大小恒为（g为重力加速度），方向均与x轴负方向成斜向上（x轴向右为正）。蛙位于y轴上M点处，，能以不同速率向右或向左水平跳出，蛙运动过程中仅受重力作用。蛙和虫均视为质点，取。（1）若虫飞出一段时间后，蛙以其最大跳出速率向右水平跳出，在的高度捉住虫时，蛙与虫的水平位移大小之比为，求蛙的最大跳出速率。（2）若蛙跳出的速率不大于（1）问中的最大跳出速率，蛙跳出时刻不早于虫飞出时刻，虫能被捉住，求虫在x轴上飞出的位置范围。（3）若虫从某位置飞出后，蛙可选择在某时刻以某速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为；蛙也可选择在另一时刻以同一速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为。求满足上述条件的虫飞出的所有可能位置及蛙对应的跳出速率。
参考答案：1．A【详解】质点做曲线运动时，速度方向为轨迹的切线方向，合外力的方向指向轨迹的凹向，即加速度指向轨迹的凹向，则选项A正确，BCD错误。故选A。2．B【详解】将轮A的速度分解为沿后轮B方向的速度和与后轮B速度垂直的速度，则解得故选B。3．B【详解】要想在最短的时间内射中目标，箭应该垂直于马的运动方向射出，如图所示箭在空中的运动时间为其合运动速度为则放箭处离目标的距离为故ACD错误，B正确。故选B。【点睛】这属于小船过河模型的拓展应用，可参考小船过河模型进行解答。4．C【详解】A．由水桶匀速运动，可知绳子中的拉力不变为，人对绳的拉力和绳子对人的拉力为作用力与反作用力，大小相等，所以人对绳的拉力不变，A错误；B．以滑轮为结点进行受力分析，左右绳子中的拉力和吊装滑轮的绳子上的拉力平衡，随着人向左运动，左右两段绳子拉力不变，夹角变大，根据力的合成法则可知，左右两段绳子拉力的合力减小，所以吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐减小，B错误；CD．设左边绳子与水平面的夹角为，绳子中拉力为 对人进行受力分析，竖直方向上有因为随着人向左运动在减小，所以有在增大，对人进行受力分析，人的速度与绳子的速度关系为因为绳子的速度不变，在变小，所以人的运动状态为速度逐渐减小，且越来越接近绳子的速度，因此加速度方向向右，且加速度越来越小最后趋于零，对人进行受力分析，水平方向上有在变小，绳子拉力不变，所以在变大，同时在减小，得摩擦力在增大，C正确，D错误。故选C。5．CD【详解】物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡，重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力；垂直斜面方向受力平衡，而沿斜面方向上有拉力、重力的分力及摩擦力而处于平衡，故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡，运动方向与f的方向相反，如图所示当F撤去后，合力方向与F方向相反，与v的方向由一定的夹角，大于90°，所以物体做曲线运动，速度的方向改变后，f的方向也改变，所以合力的方向也改变，故将做非匀变速曲线运动，最终将停在斜面上。故选CD。6．ACD【详解】A．炮弹1做平抛运动，竖直方向有故A正确；B．水平方向有解得M点与P点的水平距离为故B错误；C．炮弹1做平抛运动，炮弹2做竖直上抛运动，若要拦截成功，则两炮弹必定在空中相遇，以竖直方向做自由落体运动的物体为参考系，炮弹2匀速上升，所以相遇时间水平方向上，炮弹1做匀速直线运动，与炮弹2相遇的时间故C正确；D．拦截成功时，有则故D正确。故选ACD。7．AD【详解】A．由排球在竖直方向做自由落体运动可得解得故A正确；B．由平抛运动规律有则结合图像可知图（b）所示图像的斜率联立解得故B错误；C．从底线处发球，恰能过网的情况下有得又联立求得此时故若能过网，必然需满足由于h值未知，故无法判断球能否过网，故C错误；D．球不出界时，球最远可扣到对方场地底线与边线交点处，排球做平抛运动，平抛运动时间为而初速度水平位移由几何关系可知联立解得故D正确。故选AD。8．AD【详解】A．水滴竖直速度有水平速度所以水滴喷出时的速度故选项A正确；B．水滴运动时间所以两辆消防车喷嘴处的水平距离故选项B错误；CD．根据加速度定义式则即在相等的时间间隔内，速度的改变量相等，但是速率的改变量不相等，故选项C错误，选项D正确。故选AD。9．     1.0     2.2     9.6【详解】（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为（2）[2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得所以A点的速度为（3）[3]由竖直方向的自由落体运动可得代入数据可得10．【详解】设小球释放点距木板上端的水平距离为x，自由落体过程以速度v落到木板上反弹，则小球反弹后做平抛运动，经时间t落到底端，木板的长度为l，由题意可得解得11．【详解】小球的速度vA的方向为竖直向下，对vA沿斜面向下和垂直斜面向下进行正交分解，设沿斜面向下的分速度为v1，垂直斜面向下的分速度v2，分解如下图所示根据正交分解可得楔形木块速度vB的方向为水平向右，对vB沿斜面向上和垂直斜面向下进行正交分解，设沿斜面向上的分速度为v3，垂直斜面向下的分速度为v4，分解如下图所示根据正交分解可得由于小球A和楔形木块B在垂直斜面方向紧紧挤压在一起，因此在垂直斜面方向上二者的分速度相等，即联立解得12．（1）0.3s；（2）40N【详解】（1）设小球自抛出至落到斜面上的时间为，则小球水平位移竖直位移位移间的关系为联立并代入数据解得（2）设小球受到的平行MN的恒定水平风力大小为F=ma小球沿MN方向的位移小球落在斜面上的时间不变小球的位移联立并代入数据解得N13．BD【详解】设网球飞出时的速度为，竖直方向代入数据得则排球水平方向到点的距离根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量平行墙面的速度分量反弹后，垂直墙面的速度分量则反弹后的网球速度大小为网球落到地面的时间着地点到墙壁的距离故BD正确，AC错误。故选BD。14．【详解】频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为设抛出瞬间小球的速度为，每相邻两球间的水平方向上位移为x，竖直方向上的位移分别为、，根据平抛运动位移公式有令，则有已标注的线段、分别为则有整理得故在抛出瞬间小球的速度大小为15．（1）；（2）；（3），或，【详解】（1）虫子做匀加速直线运动，青蛙做平抛运动，由几何关系可知青蛙做平抛运动，设时间为，有联立解得，（2）若蛙和虫同时开始运动，时间均为，则虫的水平分加速度和竖直分加速度分别为，相遇时有解得则最小的坐标为若蛙和虫不同时刻出发，轨迹相切时，青蛙的平抛运动有，可得轨迹方程为虫的轨迹方程为两轨迹相交，可得整理可知令，即解得虫在x轴上飞出的位置范围为（3）设蛙的运动时间为，有解得，若青蛙两次都向右跳出，则解得，若青蛙一次向左跳出，一次向右跳出，则解得，