2020-2021学年第五章 抛体运动综合与测试达标测试

这是一份2020-2021学年第五章 抛体运动综合与测试达标测试，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第五章　抛体运动专题强化练2　抛体运动的综合应用一、选择题1.(2021山西省实验中学高一下月考,)甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙的位置高。如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是              (　　)A.同时抛出　　　　　　　　  B.甲早抛出C.初速度v1>v2　　　　　　　　  D.初速度v1=v22.(2020江苏南京师大附中高一上期末,)(多选)如图所示,在相同高度处沿同一水平方向分别抛出小球A和B,它们刚好在空中相碰,不计空气阻力,则              (　　)A.两球同时抛出B.刚要相碰时,它们的速度大小相等C.它们从开始运动至相碰的过程中,速度变化量相等D.它们从开始运动至相碰的过程中,速度变化量不相等3.(2021山西晋城高一下期中,)岁月静好,是因为有人负重前行!当今世界并不太平,人民解放军的守护是我国安定发展的基石。如图所示,在我国空军某部一次军事演习中,一架国产轰炸机正在进行投弹训练,轰炸机以200 m/s的恒定速度向竖直峭壁水平飞行,先释放炸弹甲,再飞行5 s后释放炸弹乙。炸弹甲和炸弹乙均击中竖直峭壁上的目标。不计空气阻力,取重力加速度大小g=10 m/s2,则下列说法正确的是              (　　)A.炸弹甲击中目标5 s后,炸弹乙击中目标B.炸弹甲和炸弹乙同时击中目标C.两击中点间的距离为125 mD.释放炸弹甲时,飞机与峭壁间的水平距离为1 000 m4.(2021山东新高考质量测评联盟高一下月考,)几个小朋友在斜坡上玩弹力球游戏,斜坡倾角为45°,高为10 m,斜坡底部N点放置一个小桶,如图所示,某小朋友拿着一弹性小球从与斜坡顶部等高的O点静止释放,小球落到斜坡上的M点被反弹,反弹前后速度大小不变,方向变为水平,反弹后小球恰好落到斜坡底端N点的小桶内,小桶可视为质点,则小球释放点O到反弹点M的高度差为(g取10 m/s2,不考虑空气阻力)              (　　)A.1 m　　　　　B.2 m　　　　　C.2.5 m　　　　　D.5 m5.(2021河南焦作高一下期中,)一足够长的木板与地面成θ角倾斜固定,P为木板左侧一点,P到木板的距离为d,在P点以大小不同的水平速度向右投掷飞镖,发现都不会击中木板。不计空气阻力,飞镖可视为质点,重力加速度为g。飞镖的初速度不会超过              (　　)A.　　　　　　　　  B.C.　　　　　　　　   D.6.(2020湖南衡阳八中高三上月考,)如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,则              (　　)A.一定是b球先落在斜面上B.a球可能垂直落在半圆轨道上C.a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D.a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上7.(2021广东佛山高三上摸底测试,)如图所示,某运动员在练习跳投。某次投篮时出手点正好与篮筐等高,抛射角为45°,篮球恰好空心命中。下一次投篮时出手点不变,忽略空气阻力的影响,以下情况篮球可能空心命中的是              (　　)A.增加初速度大小,将篮球水平抛出B.只增加篮球的初速度大小,不改变投射角度C.只增加篮球的投射角度,不改变篮球的初速度大小D.同时增加篮球的初速度大小和投射角度8.(2021浙江金、丽、衢十二校高三下第二次联考,)如图所示,CPD为一半径R=2 m的竖直半圆形槽,CD为直径,O点为半圆的圆心。在CD上方h处有一以v0=6 m/s的速度沿顺时针方向转动的传送带,B端恰好在C点的正上方,传送带轮子的半径较小,两端点A、B间的距离L=3 m,现将一与传送带间动摩擦因数μ=0.5的小物块轻放在A端,最终小物块垂直撞在半圆槽的P点,O、P连线与OD的夹角为60°。取g=10 m/s2,则高度h和物块从B到P的时间t分别为              (　　)A.h= m、t= s　　　　　　　　B.h= m、t= sC.h= m、t= s　　　　　　　　D.h= m、t= s9.(2021浙江绍兴高三二模,)如图所示,从高H处的P点先后水平抛出两个小球,球1刚好直接越过高为h的挡板MN(h可调节),落在水平地面上的Q点,球2与地面碰撞N(N≥1)次后,刚好越过竖直挡板MN也落在Q点。假设球2每次与地面的碰撞都是弹性碰撞(碰撞前后速度大小不变,方向关于地面对称),两球所受的空气阻力均可忽略,则              (　　)A.h与H之比可能为1∶2B.h与H之比可能为11∶36C.球1与球2的初速度之比可能为2∶1D.球1与球2的初速度之比可能为16∶1二、非选择题10.(2019北京朝阳高三二模,)一水平放置的细水管,距地面的高度为h,有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出,水流稳定后落地的位置到管口的水平距离为h。已知管口处水柱的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g。水流在空中不散开,不计空气阻力。求:(1)水从管口水平射出速度v0的大小;(2)水流稳定后,空中水的总质量m。   11.(2020重庆北碚高一下期末,)如图所示,质量为m=0.2 kg的小球从平台上水平抛出后,落在一倾角θ=53° 的光滑斜面顶端,并恰好无碰撞地沿光滑斜面滑下,斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,斜面的高度H=7.2 m。取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,求:(1)小球水平抛出的初速度v0的大小;(2)小球从平台水平抛出至到达斜面底端所用的时间。  
答案全解全析1.B　若乙球击中甲球,则两球同时到达同一点,根据h=gt2得t=,甲球下降的高度大,则甲球运动的时间长,可知甲球早抛出,故A错误,B正确;甲、乙两球相碰时,平抛运动的水平位移相等,甲球的运动时间长,根据v0=可知,甲球的初速度小,即v1<v2,故C、D错误。2.AC　由于从开始运动到相碰过程中,A、B做平抛运动的竖直位移h相同,由h=gt2可以判断两球运动时间相同,故两球是同时被抛出的,选项A正确;A、B运动的时间相同,因为A球的水平位移大于B球的水平位移,根据x=v0t知,A球的初速度大于B球的初速度,根据v合=可知刚要相碰时A球速度较大,故选项B错误;由于A、B运动时间相同,由公式Δv=gΔt可知,它们从开始运动至相碰的过程中,速度变化量相等,故选项C正确,D错误。3.B　飞机做匀速直线运动,炸弹做平抛运动,它们沿水平方向的速度一直是相等的,炸弹一直在飞机的正下方,故炸弹甲和炸弹乙同时击中竖直峭壁上的目标,A错误,B正确;设炸弹乙击中目标所用的时间为t,则炸弹甲击中目标所用的时间为t+5 s,故两击中点间的距离为Δs=g(t+5 s)2-gt2>×10×52 m=125 m,C错误;释放炸弹甲时,飞机与峭壁间的水平距离为s=v0(t+5 s)>1 000 m,故D错误。4.B　小球先做自由落体运动,后做平抛运动,设O、M的高度差为h,小球到达M点的速度为v,则有v2=2gh,解得v=,故小球做平抛运动的初速度为;设平抛运动的时间为t,小球在竖直方向上的位移和水平方向上的位移相等,有gt2=vt,解得t=,小球做平抛运动下降的高度h'=gt2=4h;由题意可知h+4h=10 m,得h=2 m。故B正确,A、C、D错误。5.A　飞镖水平飞出之后只受重力,做平抛运动。飞镖刚好不击中木板的临界条件即飞镖的运动轨迹刚好和木板相切。以P点为坐标原点,沿木板方向建立x轴,沿垂直于木板方向建立y轴,如图所示:将飞镖速度和重力分别分解到x、y轴上,x轴上的分速度为vx=v0 cos θ,y轴上的分速度为vy=v0 sin θ;x轴上重力的分力为Fx=mg sin θ,y轴上的分力为Fy=mg cos θ。当飞镖的运动轨迹恰好与木板相切时,y轴上的速度减为0,且沿y轴的位移为d;根据位移公式有(v0 sin θ)2=2g cos θ·d,则可得v0=,B、C、D错误,A正确。6.C　将半圆轨道和斜面重合在一起,交点为A,如图所示。若初速度合适,两个小球做平抛运动都落在A点,则运动的时间相等,即同时落在半圆轨道和斜面上;若初速度为其他值,由图可知,可能b球先落在斜面上,也可能a球先落在半圆轨道上,故选项C正确,A、D错误。若a球垂直落在半圆轨道上,根据几何关系知,速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的2倍,而在平抛运动中,某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,两者相互矛盾,所以a球不可能垂直落在半圆轨道上,故选项B错误。7.D　设第一次投篮时篮球的初速度为v0,其抛射角为θ,篮球恰好空心命中,根据抛体运动的规律可知,其运动时间为t=,水平射程为x=v0cosθ·t==。增加初速度大小,将篮球水平抛出,篮球做平抛运动,不可能空心命中,故A错误;只增加篮球的初速度大小,不改变投射角度,由水平射程的表达式x=可知水平射程增大,不可能空心命中,故B错误;只增加篮球的投射角度,不改变篮球的初速度大小,根据水平射程的表达式x=分析,由于第一次投篮时θ=45°,可知下一次投篮时sin 2θ变小,水平射程减小,不可能空心命中,故C错误;同时增加篮球的初速度大小和投射角度,根据水平射程的表达式x=分析,初速度v0增大,sin 2θ变小,所以水平射程可能不变,有可能空心命中,故D正确。8.A　物块在传送带上加速,由牛顿第二定律有μmg=ma,得加速度a=5 m/s2,若物块可以加速到v0,由=2ax,解得x=3.6 m>L,故物块运动到B点时的速度小于v0,则有vB== m/s。物块从B到P做平抛运动,竖直方向有h+R sin 60°=gt2,vy=gt,又因为物块垂直打到P点,有tan 60°=,联立解得h= m,t= s,故选A。9.B　两小球都能落在Q点,对球1:H=gt2,xPQ=v1t;对球2:H=gt2,xPQ=(2N+1)v2t。可得=2N+1,球1与球2的初速度之比可能为3∶1、5∶1、7∶1、…,故C、D错误。小球刚好能越过MN,对球1:H-h=gt'2,xPM=v1t';对球2:H-h=gt'2,xPM=(2N-1)v2t+v2Δt,其中Δt=t-t'=-,可得v1=v2,将=2N+1代入上式可解得=,当N=5时,h与H之比为11∶36,故A错误,B正确。10.答案　(1)　(2)ρSh解析　(1)水从管口射出后做平抛运动,设水在空中运动的时间为t,则在水平方向上有h=v0t,在竖直方向上有h=gt2,解得v0=。(2)水流稳定后,空中水的总质量m=ρ·Sv0t=ρSh。11.答案　(1)3 m/s　(2)1.4 s解析　(1)小球落在斜面顶端并恰好无碰撞地沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行。竖直分位移h=g解得t1== s=0.4 s所以竖直分速度vy=gt1=4 m/s则水平抛出的初速度v0==3 m/s。(2)小球沿斜面做匀加速直线运动,其加速度a==8 m/s2沿斜面做匀加速直线运动的初速度v==5 m/s根据运动学公式可得=vt2+a代入数据解得t2=1 s所以小球从平台水平抛出至到达斜面底端所用的时间t=t1+t2=1.4 s。