高中物理人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动综合与测试单元测试精练

2021-2022学年人教版（2019）必修2  第五章 抛体运动 单元测试卷

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

一、单选题(每题4分，共8各小题，共计32分)

1.如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A，另一竖直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动。则从两杆开始相交到最后分离的过程中，两杆交点P的速度方向和大小分别为(   )
 

A.水平向左，大小为v  B.竖直向上，大小为

C.沿杆A斜向上，大小为 D.沿杆A斜向上，大小为

2.如图所示，是一个半径为R的半圆柱的横截面，直径水平，C为截面上的最低点，间有一斜面。从A点以大小不同的初速度沿方向水平抛出两个小球a和b，分别落在斜面和圆弧面上，不计空气阻力，下列判断正确的是(   )
 

A.初速度可能大于

B.a球的飞行时间可能比b球长

C.若大小合适，可使b球垂直撞击到圆弧面上

D.a球接触斜面前的瞬间，速度与水平方向的夹角为45°

3.如图所示，倾角为θ的斜面上有三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点。已知，由此可判断从三点抛出的小球(   )
 

A.从抛出至落到D点的运动时间之比为1:2:3

B.落在斜面上时的速度与初速度方向的夹角之比为1:1:1

C.初速度大小之比为10:9:6

D.运动轨迹可能在空中相交

4.一物块从某一高度以大小为的速度水平抛出，落地时物块的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则物块抛出时离地高度为(   )

A. B. C. D.

5.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，质点运动到D点（D点是曲线的拐点）时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是(   )
 

A.质点经过C点时的速率比经过D点时的大

B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°

C.质点经过D点时的加速度比经过B点时的大

D.质点从B到E的过程中，加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小

6.以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角θ为的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为（如图所示），则物体在空中飞行的时间为（不计空气阻力，g取)(   )

A. B. C. D.

7.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角37°，两点高度差，忽略空气阻力，重力加速度，则球水平弹离时速度(   )

A. B. C. D.

8.如图所示，用跨过定滑轮的绳把湖中小船向右拉到岸边的过程中，如果拉绳的速度v保持不变，则小船的速度(   )
 

A.不变 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.先增大后减小

二、多选题(每题4分，共6各小题，共计24分)

9.如图，竖直放置的间距为d的两个平行板间存在水平方向的风力场，会对场中的物体产生水平向右的恒定风力作用，与两板上边缘等高处有一个质量为m的小球P（可视为质点）。现将小球P从两板正中央由静止释放，最终小球运动到右板上的位置O。已知小球下降的高度为h，小球在竖直方向只受重力作用，重力加速度大小为g。则从开始位置运动到位置O的过程中(   )
 

A.水平风力大小为

B.小球P的运动时间

C.小球P运动的轨迹为曲线

D.小球P运动到O点的速度与水平方向的夹角θ满足

10.如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上(忽略空气阻力)(   )

A.两次小球运动时间之比 B.两次小球运动时间之比

C.两次小球抛出时初速度之比 D.两次小球抛出时初速度之比

11.如图所示，固定斜面PO、QO与水平面MN的夹角均为45°，现由A点分别以先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点)，不计空气阻力，其中以抛出的小球恰能垂直于QO落于C点，飞行时间为t，以抛出的小球落在PO斜面上的B点，且B、C在同一水平面上，则(   )

A.落于B点的小球飞行时间为t B.

C.落于C点的小球的水平位移为 D.

12.如图所示，从地面上同一位置抛出两小球，分别落在地面上的点，两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，则(   )
 

A.B球的加速度比A球的大 B.B球的飞行时间比A球的长

C.B球在最高点的速度比A球在最高点的大 D.B球在落地时的速度比A球在落地时的大

13.如图所示，倾角为θ的斜面上有三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点。今测得，由此可判断（不计空气阻力）(   )
 

A.处三个小球的运动时间之比为1:2:3

B.处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1:1:1

C.处三个小球的初速度大小之比为3:2:1

D.处三个小球的运动轨迹可能在空中相交

14.如图所示，轮滑运动员从较高的弧形坡面上滑到A处时，沿水平方向飞离坡面，在空中划过一段抛物线后，再落到倾角为θ的斜坡上，若飞出时的速度大小为，重力加速度大小为g，则(   )
 

A.运动员落到斜坡上时，速度方向与坡面平行

B.运动员落到斜坡上时的速度大小是

C.运动员在空中经历的时间是

D.运动员的落点B与起飞点A间的距离是

三、填空题(每题4分，共4各小题，共计16分)

15.在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：

A．让小球多次从_____位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；

B．安装好器材，注意调节斜槽使其末端______，平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线。

C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=____算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。

D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．

上述实验步骤的合理顺序是_____（只排列序号即可）。

16.下图是“研究平抛物体运动”的实验装置,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.

(1)以下实验过程的一些做法,其中合理的有（   ）

A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平

B.每次小球释放的初始位置可以任意选择

C.每次小球应从同一高度由静止释放

D.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接

(2)下图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点,在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1=5.0cm,y2=45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx=40.0cm，则平抛小球的初速度v0=_____m/s，若C点的竖直坐标y3=60.0cm，则小球在C点的速度为vC=_____m/s.(结果保留2位有效数字,g取10m/s2)

17.某次抗洪抢险中，必须用小船将物资送至河流对岸。如图所示，A处的下游靠河岸B处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为30°，若河流中水流的速度大小恒为，为使小船从A点以恒定的速度安全到达对岸，则小船在静水冲航行时速度的最小值为______，此时小船航行的实际速度大小为______。

18.某同学用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示。图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均为，、和是轨迹图线上的3个点，和、和之间的水平距离相等。完成下列填空：（重力加速度g取）

（1）设、和的横坐标分别为、和，纵坐标分别为、和，从图乙中可读出_______m，_________m，________m（保留两位小数）。

（2）若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动。利用（1）中读取的数据，求出小球从运动到所用的时间为______s，小球抛出后的水平速度为______m/s。

四、计算题(每题14分，共2各小题，共计28分)

19.在进行风洞实验时，空间存在水平方向的大小恒定的风力，质量为m的小球用轻绳悬挂，当小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为37°。取下小球，给小球一竖直向上的初速度。已知，重力加速度为g。求：

（1）风力的大小；

（2）小球到达最高点时距抛出点的距离。

20.如图所示，在距地面的高空A处以水平初速度投掷飞镖，在与A点水平距离为l的水平地面上的B点有一个气球,选择适当时机让气球以速度沿竖直方向匀速上升，在升空过程中被飞镖击中。飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g。试问：
 

（1）飞镖是以多大的速度击中气球的？

（2）掷飞镖和释放气球两个动作之间的时间间隔应为多少？

参考答案

1.答案：C

解析：如图所示，两杆的交点P参与了两个分运动，水平向左的速度大小为v的匀速直线运动和沿杆B竖直向上的匀速运动，交点P的实际运动方向沿杆A斜向上，则交点P的速度大小为，选项C正确。
 

2.答案：B

解析：

3.答案：B

解析：

4.答案：D

解析：

5.答案：A

解析：质点做匀变速曲线运动，加速度恒定，C错误。质点运动到D点时速度沿水平方向，与加速度方向恰好垂直，故质点的加速度方向竖直向上，所受合力方向也竖直向上，所以质点从A到D的过程中，合力方向与速度方向的夹角大于90°，合力做负功，质点的动能减小，，A正确，B错误。质点从B至E的过程中，加速度方向与速度方向的夹角一直减小，D项错误。

6.答案：B

解析：物体做平抛运动，将速度分解到水平方向和竖直方向，则

而在竖直方向上物体做自由落体运动
代入数据可得
故选B。

7.答案：C

解析：根据竖直高度差求平抛运动的时间，再求竖直分速度，最后根据矢量三角形求合速度。

根据得
竖直分速度：，
刚要落到球拍上时速度大小
故应选C。

8.答案：B

解析：把小船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳的速度等于小船沿绳子方向的分速度，由几何关系可得，在小船靠岸的过程中，拉绳的速度v保持不变，θ不断增大，则逐渐增大，选项A、C、D错误，B正确.
 

9.答案：BD

解析：

10.答案：AC

解析：平抛运动竖直方向为自由落体运动，由题意可知两次平抛的竖直位移之比为1:2，所以运动时间之比为，选项A对B错；水平方向匀速直线运动，由题意知水平位移之比为1:2，即，所以两次平抛初速度之比，选项C对D错．

11.答案：AC

解析：A.两个小球平抛运动的高度相同，所以飞行时间也相同，落于B点的小球飞行时间为，故A正确；
BD.小球飞行的时间为t，则撞在C点竖直分速度，因为小球恰好垂直撞在C点，根据平行四边形定则知，小球的初速度，两个小球在竖直方向的位移，由于与水平面的夹角为45°，所以落在B点的小球沿水平方向的位移，而水平方向的位移，所以，则，故BD错误；
C.落于C点的小球的水平位移为，故C正确。
故选AC。

12.答案：CD

解析：

13.答案：BC

解析：由，可得三个小球竖直方向运动的位移之比为9:4:1，由可得，运动时间之比为3:2:1，A错误；斜面上平抛的小球落在斜面上时，速度与初速度方向之间的夹角α满足，与小球抛出时的初速度大小和位置无关，B正确；为小球水平抛出时的初速度，所以三个小球的初速度大小之比等于运动时间之比，为3:2:1，C正确；三个小球的运动轨迹（抛物线）在D点相交，因此不会在空中相交，D错误。

14.答案：CD

解析：运动员从A点做平抛运动落到斜坡上的B点的过程中，运动员的位移与水平面的夹角等于斜面的倾角θ，设速度与水平面之间的夹角为α，则，显然，所以选项A错误；运动员落到斜面上时的合速度大小，选项B错误；根据，可得竖直方向分速度大小，运动员在空中经历的时间为，选项C正确；运动员的落点B与起飞点A间的距离是，所以选项D正确。

15.答案：同一;保持水平或切线水平;;BADC

解析：解：A、在“研究平抛物体运动”的实验中要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下；B、检验斜槽末端水平的方法有多种，如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平C、平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，水平方向有：，竖直方向有：，联立求出初速度，实验步骤合理顺序是：B、A、D、C。

16.答案：（1）AC

（2）2.0;4.0

解析：（1）A：通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动。故A正确。B,C：因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度。故B错误，C正确。D：用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能练成折线或者直线。故D错误。

（2）根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，所以，水平方向的速度，即平抛小球的初速度为，联立以上三式代入数据解得.
若C点的竖直坐标为60.0cm，则小球在C点的对应速度据公式可得，所以，所以C点的速度为s.

17.答案：1；

解析：本题考查运动的合成与分解，目的是考查学生应用数学处理物理问题的能力。

如图所示，当小船在游水中的速度与其在河流中的速度v垂直时，小船在净水中的速度最小，且最小值，此时小船航行的实际速度大小。

18.答案：(1);;(2);

解析：(1)由题图乙可知与两点在竖直方向的间隔为6格，与两点在竖直方向的间隔为16格，所以有,.与两点在水平方向的间隔为6格，则有.

(2)由水平方向的运动特点可知到与到的时间相等，根据,解得，则有.

19.答案：（1）

（2）

解析：（1）对小球受力分析，受到重力、风力和轻绳的拉力三力作用而处于平衡状态，如图所示：

风力
（2）小球被竖直向上抛出后，在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀加速直线运动。
小球从抛出至到达最高点的时间
小球在竖直方向上升的高度
在水平方向，由牛顿第二定律有

则小球在水平方向上的位移
小球到达最高点时距抛出点的距离

20.答案：（1）

（2）

解析：解：（1）飞镖被投掷后做平抛运动，从掷出飞镖到击中气球，经过时间
此时飞镖在竖直方向上的分速度
故此时飞镖的速度大小
（2）飞镖从掷出到击中气球过程中，下降的高度
气球从被释放到被击中过程中上升的高度
气球的上升时间
，所以应先释放气球，释放气球与掷飞镖之间的时间间隔