高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 抛体运动的规律综合训练题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 抛体运动的规律综合训练题，共18页。试卷主要包含了单选题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

1．从地面上方某点，将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1.0s落地。若不计空气阻力，g取10m/s2，则（ ）
A．小球抛出点离地面的高度为10m
B．小球落地时的速度大小约为14.1m/s
C．小球运动时间由水平速度决定
D．小球落地时的速度大小为10m/s
2．将一物体从离水平地面高h处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，测得物体的落地点与抛出点的水平距离恰为h，下列说法正确的是（ ）
A．物体落地时速度方向与水平方向的夹角为30°
B．物体落地时速度方向与水平方向的夹角为45°
C．若抛出点不变，抛出的水平初速度变为原来的2倍，则落地点与抛出点的水平距离为
D．若抛出点不变，抛出的水平初速度变为原来的2倍，则落地点与抛出点的距离为
3．从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，要使两球在空中相遇，则必须（ ）
A．先抛出A球B．先抛出B球C．两球质量相等D．同时抛出两球
4．某公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步行道边的水池中，现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（ ）
A．B．C．D．
5．2021年8月滑板运动在奥运会上完成首秀，我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运滑板决赛的中国运动员。研究运动员在滑板上跳起至落回动作，下列说法正确的是（ ）
A．运动员和滑板都可以视为质点
B．运动员和滑板在此过程中的加速度相等
C．运动员与滑板的分离时间与滑板速度无关
D．运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等
6．某同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验，下列会影响“研究平抛运动”实验准确性的是（ ）
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．小球在空中运动的轨迹与描迹板面不平行
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
7．如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系﹐用一个小球在О点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出。O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为、、，不计空气阻力，打在挡板上的相应位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD=1∶3∶5，则、、之间的正确关系是（ ）
A．∶∶=5∶3∶1
B．∶∶=6∶3∶2
C．∶∶=3∶2∶1
D．∶∶=9∶4∶1
8．在水平面上M点的正上方0.3m高度处，将A球以初速度水平向右抛出，在M点右侧地面上N点处，将B球以初速度斜向左上方45°角抛出，A球、B球水平距离为0.9m，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．若两球同时抛出，经过0.1s后相遇
B．若两球同时抛出，相遇时速度变化量相等
C．若两球同时抛出，相遇时水平位移相同
D．若两球分别抛出并未相遇，落地后不反弹，则两球在空中运动时间相等
9．在公园里我们经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。假设某小孩和大人从同一条竖直线上距离地面不同高度处分别水平抛出两个小圆环，大人抛出圆环时的高度为小孩抛出圆环高度的倍，结果恰好都投中地面上同一物体。不计空气阻力，则大人和小孩所抛出的圆环（ ）
A．运动时间之比为B．速度变化量之比为
C．速度变化率之比为D．水平初速度之比为
10．分别以、水平抛出的、两物体，其轨迹如图所示，从抛出至碰到水平台面的时间分别为、，则（ ）。
A．B．C．D．
11．2020年11月24日凌晨2时23分，我国探月工程嫦娥五号卫星成功发射，开启人类首次在真空环境下的月球“挖土”之旅。经过23天，运行38万公里飞行，于2020年12月17日1时50分，返回到地球，完成人类探测器首次在月球背面取样的壮举。假设嫦娥五号携带的机器人探测器在月球表面上做了一系列实验。其中做的力学实验数据如下：在距月球表面2.7m高处，将质量为0.4kg的小球以5m/s的初速度水平抛出，落在月面上时水平距离为9m。将小球水平抛出的同时，在同一位置将质量为2g的羽毛由静止释放。羽毛在空中下落的时间约为（ ）
A．0.73sB．1.8sC．2.3sD．2.8s
12．如图所示，某篮球运动员获得一罚球机会，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球以v=9m/s的水平速度撞击篮板。已知篮球撞击点离地的高度为H=3.15m，投出点离地的高度为h=1.90m不计篮球受到的空气阻力，将篮球视为质点，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．从投出到撞击篮板，篮球的运动时间为0.5s
B．从投出到撞击篮板，篮球速度变化量的大小为9m/s
C．投出点到篮板的水平距离为2.5m
D．投出时篮球的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.4
二、解答题
13．如图所示，将一个可视为质点的小球垂直墙壁水平向左抛出，抛出时小球到墙壁的距离为0.45m。经过一段时间后，小球击中墙壁，小球的竖直位移大小也为0.45m。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小球做平抛运动的初速度大小；
（2）小球撞击墙壁时的速度大小及此时速度方向与竖直墙壁间的夹角的正切值。
14．某卡车在限速的公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在路旁泥地中发现了一个从车顶上松脱的金属零件，可以判断它是事故发生时被抛出后而陷进泥地里的,警察测得该零件事故发生时原位置与陷落点的水平距离为，车顶距泥地的竖直高度为。g取，求：
（1）卡车与障碍物相撞时的速度，据此说明该车是否超速；
（2）金属零件落地时的速度与水平速度夹角的正切值。
15．以30m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成30°角，不计空气阻力，g取10m/s2，求：
（1）此时物体相对于抛出点的水平位移大小和竖直位移大小；
（2）再经过多长时间，物体的速度方向与水平方向的夹角为60°。（物体的抛出点足够高）
16．如图，将一个物体以v0=10m/s的速度从h=5m的高度水平抛出。（不计空气阻力，取g=10m/s2）
（1）求物体在空中运动的时间？
（2）求物体从抛出到落地的位移大小。
（3）求物体落地时的速度？
三、填空题
17．注意事项
（1）实验中必须调整斜槽末端的切线______，使小球做平抛运动（调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球______，则斜槽末端水平）。
（2）背板必须处于______面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否______。
（3）小球每次必须从斜槽上______由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同。
（4）坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球______在背板上的投影点。
（5）小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。
18．平抛运动的位移与轨迹
（1）水平位移：x＝______
（2）竖直位移：y＝______
（3）轨迹方程：由两式消去时间t，可得平抛运动的轨迹方程为，由此可知平抛运动的轨迹是一条______。
19．宇航员登陆到某星球，为了测定该该星球表面的重力加速度，他们进行了“探究平抛运动规律”的实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛物体的初速度为。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点，A、B和C点的坐标分别为（0，0）、（0.50m，0.25m）和（1.00m，0.75m）。则：
（1）频闪照相机的频闪周期为______；
（2）该星球表面重力加速度为______；
（3）小球从抛出点到点所用时间为______。
20．做特技表演的摩托车从高台水平飞出，在空中运动一段时间后着地。一架照相机通过多次曝光，拍摄到摩托车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示（虚线为正方形格子）。已知摩托车长度为2.4m，相邻两次曝光时间间隔相等，重力加速度g取10m/s2，由照片可推算两次曝光时间间隔约为______s，摩托车离开高台时的速度约为______m/s。
参考答案
1．B
【详解】
A．小球抛出点离地面的高度为
选项A错误；
BD．小球落地时的速度大小约为
选项B正确，D错误；
C．小球运动时间由竖直高度决定，选项C错误；
故选B。
2．C
【详解】
AB．物体抛出的水平速度
落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值为

则物体落地时速度方向与水平方向的夹角不等于30°，也不是45°，选项AB错误；
CD．若抛出点不变，抛出的水平初速度变为原来的2倍，则落地点与抛出点的水平距离为
此时落地点与抛出点的距离为
选项C正确，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
由图可知，A、B两个小球在空中相遇，竖直方向的距离相同，所以下落的时间相同，所以必须同时抛出两球，但是水平方向A的距离更大，所以A球的初速度更大。
故选D。
4．A
【详解】
由题意可知，水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的，则有
得
所以时间变为实际的三分之一，则水流出的速度
由于水平位移变为实际的，时间变为实际的三分之一，则水流出的速度为实际的三分之一。
故选A。
5．C
【详解】
A．运动员的肢体动作、滑板的角度变化对成绩的评定有影响，故运动员和滑板不可以视为质点，A错误；
B．运动员与滑板在水平方向运动情况相同，加速度相同，但运动员还具有竖直方向的加速度，故两者的加速度不相等，B错误；
C．运动员在竖直方向做竖直上抛运动，与滑板的分离时间为
该时间与滑板速度无关，C正确；
D．运动员的位移从斜向上再转向水平，而滑板的位移始终沿水平方向，最终两者位移相等，故在此过程中位移并不始终保持相等，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
AC．只要小球从同一高度由静止释放即可保证小球做平抛运动的初速度相等，小球与斜槽之间有摩擦不会造成实验误差，故AC错误；
B．根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，小球在空中运动的轨迹与描迹板面不平行，会影响“研究平抛运动”实验的准确性。故B正确；
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远，可以减小偶然误差，不会增大实验误差，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
以不同速度水平抛出，竖直方向均为自由落体运动，由
可得
由于AB∶BC∶CD=1∶3∶5，则可得三次小球运动时间之比为
又有水平位移相同，水平方向做匀速直线运动，则由
可得平抛初速度之比为
∶∶=6∶3∶2
故选B。
8．B
【详解】
AC．两球同时抛出，相遇时水平方向有
（v1+v2cs45°）t=0.9m
解得
而竖直方向
则两球恰能相遇；因为
v1t≠v2cs45°t
即相遇时水平位移不相同，故AC错误；
B．抛出后，水平方向上两球做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速运动，速度的变化量为△v=gt，从抛出到相遇，两球运动的时间t相同，所以相遇时速度变化量相等，故B正确；
D．在竖直方向上，两球做匀变速运动，对于A球有
h=gt12
解得
对于B球有

解得
则两球在空中运动时间不相等，故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．根据
可知运动时间之比为
选项A错误；
B．根据
可知，速度变化量之比等于时间之比为，选项B错误；
C．速度变化率等于重力加速度，则之比为1:1，选项C错误；
D．根据
可知，水平初速度之比等于时间的倒数比，为，选项D正确。
故选D。
10．C
【详解】
根据
可知
因为则
由于

则
故选C。
11．B
【详解】
根据平抛运动的特点，小球在空中飞行的时间
解得
由平抛运动的特点，羽毛与小球由同一高度释放，又在真空环境下，故羽毛在空中下落的时间与小球相同。故B正确。
故选B。
12．A
【详解】
A．篮球上升的高度为
篮球的运动可反向看成平抛运动，竖直方向满足
解得从投出到撞击篮板，篮球的运动时间为
t=0.5s
A正确；
B．从投出到撞击篮板，篮球速度变化量的大小为
B错误；
C．投出点到篮板的水平距离为
C错误；
D．投出时篮球的速度方向与水平方向夹角的正切值满足
D错误。
故选A。
13．（1）1.5m/s；（2），tanθ=0.5
【详解】
（1）小球做平抛运动，则水平位移为
x=v0t
竖直位移为
联立解得
v0=1.5m/s
（2）竖直方向的速度
vy=gt
则合速度为
解得
则速度方向与竖直墙壁间的夹角的正切值为
解得
tanθ=0.5
14．（1），所以该车已经超速；（2）
【详解】
（1）松脱的金属零件以速度做平抛运动，设其运动时间为t、竖直方向位移为h、水平方向位移为s，由
得
代入数据求得
由
得
因为，所以该车已经超速。
（2）金属零件落地时竖直方向的分速度
则金属零件落地时的速度与水平速度夹角的正切值
代入数据求得
15．（1）30m，5m；（2）2s
【详解】
（1）设物体在A点时速度方向与水平方向成30°角，如图所示
则
tan30°＝＝
解得
tA＝＝s
所以在此过程中水平方向的位移大小
30m
竖直方向的位移大小
（2）设物体在B点时速度方向与水平方向成60°角，总运动时间为tB，则
故
3s
所以物体从A点运动到B点所经历的时间
2s
16．(1)1s；(2)；(3)，与水平方向夹角为45°
【详解】
(1)物体在空中做平抛运动，竖直方向由位移公式可得
解得物体在空中运动的时间为
(2)物体的水平位移为
则物体从抛出到落地的合位移大小为
(3)物体落地时竖直分速度大小为
落地时的速度大小为
设落地时的速度与水平方向夹角为，满足
解得
即速度方向与水平方向夹角为45°。
17．水平 静止 竖直 竖直 同一位置 球心
【详解】
略
18．v0t gt2 抛物线
【详解】
略
19．0.1 25 0.05
【详解】
（1）因三点的水平距离相等，则时间相等，水平方向
解得
（2）竖直方向
解得
（3）小球在点的竖直分速度
小球从抛出点到点的时间
小球从抛出点到点所用时间为0.15s-0.1s=0.05s
20．0.4 18
【详解】
摩托车长度为2.4m，可知每个格子的长度为L=0.8m；竖直方向
可得

摩托车离开高台时的速度约为