人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动4 抛体运动的规律练习题

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册5.4抛体运动的规律课时作业17（含解析）

1．如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上．运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响．下列说法中正确的是（　　）

A．h一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长

B．h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大

C．运动员落地瞬间速度与高度h无关

D．运动员落地位置与v0大小无关

2．刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的直径为0.4m。若削出的面片落入锅中，则面片的水平初速度不可能是（g=10m/s2）（　　）

A．0.8m/s B．1.2m/s C．1.5m/s D．1.8m/s

3．如图所示，水平固定的半球形容器，其球心为O点，最低点为B点，A点在左边的内壁上，C点在右边的内壁上，从容器的边缘向着球心以初速度v0平抛一个小球，抛出点及O、A、B、C点在同一个竖直面内，则(　　)

A．v0大小适当时可以垂直打在A点

B．v0大小适当时可以垂直打在B点

C．v0大小适当时可以垂直打在C点

D．一定不能垂直打在容器内任何一个位置

4．如图所示，小球以正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为（重力加速度为g）（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，A、B两个小球从同一竖直线上的不同位置水平拋出，结果它们同时落在地面上的同一点C，已知A离地面的高度是B离地面高度的2倍，则A、B两个球的初速度之比vA∶vB为（　　）

A．1∶2 B．2∶1 C．∶1 D．1∶

6．如图所示，驾驶员甲驾驶摩托车以15m/s的速度恰好能从水平路面边缘飞越壕沟，若驾驶员乙驾驶摩托车也能飞越，其速度大小可为（　　）

A．1m/s B．2m/s C．10m/s D．16m/s

7．如图所示，斜面上有P、R、S、T四个点，PR＝RS＝ST，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的（　　）

A．R与S间某一点

B．S点

C．S与T间某一点

D．T点

8．随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动．如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（　　）

A．球被击出后做平抛运动

B．由于水平风力的原因球在空中运动的时间大于

C．球被击出后受到的水平风力大小为

D．球被击出时的初速度大小为L

9．小星坐于座位上想将手中的废纸团投入高为的垃圾桶中，垃圾桶口为一边长为0.4m的正方形；若小星水平抛出纸团的点位于垃圾桶口左边界中点正前方L=1.0m，离地高度为H=1.0m，不计空气阻力，要使纸团投入垃圾桶中，小星可以将纸团投入垃圾桶的速度为（　　）（g取10m/s2）

A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s

10．如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则 （ ）

A．v0< v <2v0 B．v=2v0

C．2v0< v <3v0 D．v>3v0

11．如图所示，甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高。将甲、乙两球分别以速度，沿同一水平方向抛出，若要使两球相撞，忽略空气阻力，则需满足的条件为（　　）

A．甲先抛出，且 B．甲先抛出，且

C．乙先抛出，且 D．乙先抛出，且

12．如图所示，在高处有个小球A，以速度水平抛出，与此同时，地面上有个小球B，以速度竖直向上抛出，两小球在空中相遇，则（　　）

A．从抛出到相遇所需的时间为 B．从抛出到相遇所需的时间为

C．两球抛出时的水平距离为 D．两球抛出时的水平距离为无法确定

13．用如图所示装置做“研究平拋运动”实验时，为保证小球从斜槽末端水平拋出，应（　　）

A．减小斜槽的粗糙程度

B．使斜槽末端切线水平

C．每次由静止释放小球

D．每次从同一位置释放小球

14．在研究平抛物体运动的实验中，造成实验误差的原因有（　　）

A．小球下滑时受到轨道对它的摩擦力

B．斜槽的末端切线不水平

C．坐标纸的竖线不与重垂线平行

D．每次小球从轨道上开始滑下的位置不同

15．如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为，则以下说法正确的是（　　）

A．小球在空中的运动时间变为原来的2倍

B．夹角将变大

C．PQ间距一定大于原来间距的4倍

D．夹角与初速度大小有关

16．树上有一个苹果，离地2.7m，成熟后自由落下。在与苹果水平距离1.5m处的小孩看到其落下，经0.2s反应时间，从1.5m的高度平抛出一颗小石子，g取，不计空气阻力，求：

（1）若石子未击中苹果，求石子在空中运动的时间（结果可用根号表示）；

（2）若石子能击中苹果，求石子被抛出时的速度大小。

17．    如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图．参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道．选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2．

(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；

(2)若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间．

18．如图所示，水平台AB距地面CD高h=1.8m。有一可视为质点的滑块从A点以8m/s的初速度在平台上做匀变速直线运动，并从平台边缘的B点水平飞出，最后落在地面上的D点。已知AB间距为2.1m，落地点到平面的水平距离为3.6m。（不计空气阻力，g取10m/s2），求

（1）滑块从平台边缘的B点水平飞出的速度大小；

（2）滑块从A到B所用的时间。

19．一只鸟在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飞行。突然它叼着的一条0.1kg的鱼从口中掉落。不计空气阻力g取10m/s2，求：

（1）鱼从脱离到落至水面所用的时间；

（2）鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移大小。

参考答案

1．B

【解析】

根据知，运动员在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故A错误．落地时竖直分速度vy＝，则运动员落地的速度v=，初速度越大，落地瞬间速度越大，故B正确．落地时速度方向与水平方向夹角的正切值，可知落地的速度方向与高度有关，故C错误．水平位移由初速度和高度共同决定，则运动员落地的位置与初速度有关，故D错误．故选B．

点睛：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，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．落地的速度方向与初速度和高度有关．

2．A

【详解】

削出的面片在空中做平抛运动，根据平抛运动的规律；
水平方向有

x=v0t

竖直方向有

得

由题得水平距离的范围为：0.4 m≤x≤0.8 m
联立可得

1 m/s≤v0≤2 m/s

面片的水平初速度不可能是0.8m/s。

故选A。

3．D

【详解】

因为平抛运动的速度等于水平速度和竖直速度的合速度，合速度的方向一定偏向右下方，不可能与A垂直相撞，也不可能垂直撞在B．故A、B错误．若小球垂直打在C点，速度的反向延长线将通过O点．根据推论知，平抛运动速度的反向延长线应交水平位移的中点，而C点水平位移的中点在O点左侧，所以小球不可能垂直打在C点，故C错误D正确．

4．A

【详解】

过抛出点作斜面的垂线，如图所示：当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向

竖直方向

由几何知识得

解得

故A正确。

5．D

【详解】

根据

可得

则AB两球的时间之比为

根据x=vt，则

故选D。

6．D

【详解】

壕沟两边的高度差一定，根据

可知，摩托车飞跃壕沟的时间一定，根据

d=v0t

要想飞跃壕沟则

x≥d

则速度

v≥v0=15m/s

故选D。

7．A

【详解】

过R作一条与水平面平行的一条直线，若没有斜面，当小球从Q点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上S点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的RS之间，故A正确，BCD错误。

故选A。

8．C

【详解】

A．小球击出后，受重力和风力作用，不是平抛运动，故A错误；

B．小球在竖直方向上做自由落体运动，根据得，可得

水平风力的作用不影响竖直方向的运动，故运动时间不变为，故B错误；

CD．球竖直进A穴可知水平方向做匀减速直线运动，有

解得水平初速度为

而水平加速度大小为

根据牛顿第二定律得，风力为

故C正确，D错误。

故选C。

9．C

【详解】

忽略空气阻力，纸团做平抛运动，假设纸团从垃圾桶左侧边缘飞入垃圾桶，根据平抛运动规律有

，

代入数据解得

假设纸团从垃圾桶右侧边缘飞入垃圾桶，根据平抛运动规律有

，

其中，代入数据解得

所以速度范围在内，纸团都可以飞入垃圾桶。

故选C。

10．A

【详解】

小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2v0，故A正确，BCD错误．

11．A

【详解】

相遇时甲的竖直位移更大，运动时间更长，则甲先抛出，水平位移相等，那么甲的初速度更小；故选A。

12．B

【详解】

AB．设相遇的时间为，此时A球在竖直方向上的位移，B球在竖直方向上的位移

根据

解得

故A错误，B正确；

CD．相遇时，A球在水平方向上的位移

该位移为两球抛出时的水平距离

故CD错误。

故选B。

13．BCD

【详解】

ACD．为了保证小球的初速度相等，小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A错误，CD正确；

B．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端必须水平，故B正确。

故选BCD。

14．BCD

【详解】

A．要小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，由于每次摩擦力的影响相同，因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同，对实验没有影响，故A错误；
B．安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量，故B正确；
C．建立坐标时，x轴、y轴正交，若坐标纸的竖线和重垂线不平行，将会影响长度的测量，对实验有影响，故C正确；

D．只要小球从斜槽上同一高度由静止释放，小球到达斜槽末端时的速度相等，若释放位置不同，则平抛的初速度不同，运动轨迹不同，对实验有影响，故D正确。

故选BCD。

15．AC

【详解】

A．根据

得

初速度变为原来的2倍，则小球在空中的运动时间变为原来的2倍，A正确；

BD．速度与水平方向夹角的正切值

又

故可知速度方向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍。因为位移与水平方向夹角不变，则速度与水平方向夹角不变，所以两个角度之差，即不变，与初速度无关，BD错误；

C．根据

知，初速度变为原来的2倍，则水平位移变为原来的4倍，则PQ间距变为原来的4倍，C正确。

故选AC。

16．（1）s或0.55s；（2）3m/s

【详解】

（1）由得，石子在空中运动的时间为

（2）设石子抛出到击中苹果的时间为，则竖直方向苹果比石子多运动，位移差为，在竖直方向，对石子有

对苹果有

位移关系为

联立上式解得

在水平方向，由得，

17．(1)   (2) 0.6s

【详解】

（1）若选手以速度水平跳出后，能跳在水平跑道上，则：

解得：

（2）若选手以速度水平跳出，因，人将落在弧形坡上

下降高度：

水平前进距离：

且：

联立解得：

t=0.6s

18．（1）6m/s；（2）0.3s

【详解】

（1）滑块在BD间做平抛运动，竖直方向有

解得tBD=0.6s

水平方向有

解得vB=6m/s

（2）滑块在AB过程做变速运动，根据匀变速运动的规律有

解得tAB=0.3s

19．（1）2s；（2）10m

【详解】

（1）根据平抛运动规律

h=

得

（2）鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移

x=vt=5×2m=10m