高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 抛体运动的规律当堂检测题

4　抛体运动的规律

选择题(第1~4题为单选题，第5~7题为多选题)

1.在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则(　　)

A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定

B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定

C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定

D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定

答案：D

解析：垒球击出后做平抛运动，在空中运动时间为t，由h=gt2得t=，故t仅由高度h决定，选项D正确；水平位移x=v0t=v0，故水平位移x由初速度v0和高度h共同决定，选项C错误；落地速度vt=，故落地速度vt由初速度v0和高度h共同决定，选项A错误；设vt与水平方向的夹角为θ，则tan θ=，故落地时瞬时速度的方向由初速度v0和高度h共同决定，选项B错误。

2.如图所示，一篮球从离地h0高处的篮板上A点以初速度v0水平弹出，刚好在离地h高处被跳起的同学接住，不计空气阻力。则篮球在空中飞行的(　　)

A.时间为

B.时间为

C.水平位移为v0

D.水平位移为v0

答案：C

解析：根据h0-h=gt2知，篮球在空中飞行的时间t=，故选项A、B错误；篮球的水平位移为x=v0t=v0，故选项C正确，D错误。

3.在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是(　　)

A.vA>vB>vC，tA>tB>tC

B.vA=vB=vC，tA=tB=tC

C.vA<vB<vC，tA>tB>tC

D.vA>vB>vC，tA<tB<tC

答案：C

解析：根据平抛运动规律，水平方向有x=v0t，竖直方向有y=gt2，由于xA<xB<xC，yA>yB>yC，因此，平抛运动时间tA>tB>tC，平抛运动的初速度vA<vB<vC，选项C正确。

4.“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标。设大人和小孩的抛出点离地面的高度之比h1∶h2=2∶1，则v1∶v2等于(　　)

A.2∶1 B.1∶2 

C.∶1 D.1∶

答案：D

解析：铁丝圈做平抛运动，所以运动时间t=，水平位移为x=v，因为两者的水平位移相同，所以有v1=v2，因为h1∶h2=2∶1，所以v1∶v2=1∶，选项D正确，A、B、C错误。

5.如图所示，一物体以初速度v0做斜抛运动，v0与水平方向成θ角。AB连线水平，则从A到B的过程中，下列说法正确的是(　　)

A.上升时间t=

B.最大高度h=

C.在最高点速度为零

D.AB间位移xAB=

答案：ABD

解析：物体做斜抛运动，水平方向上做匀速直线运动，vx=v0cos θ，竖直方向上做竖直上抛运动，vy=v0sin θ，上升时间t=，选项A正确；最大高度h=，选项B正确；在最高点水平速度不为零，选项C错误；AB间位移xAB=vx·2t=，选项D正确。

6.刀削面是很多人喜欢的面食之一，因其风味独特而驰名中外。刀削面全凭刀削，因此得名。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，使面片飞向锅中。若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8 m，到锅最近的水平距离为0.5 m，锅的半径为0.5 m。要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是(空气阻力不计，g取10 m/s2)(　　)

A.1 m/s B.2 m/s

C.3 m/s D.4 m/s

答案：BC

解析：由h=gt2知，面片在空中的运动时间t==0.4 s，而水平位移x=v0t，故面片的初速度v0=，分别将x1=0.5 m，x2=1.5 m代入得面片的最小初速度v01==1.25 m/s，最大初速度v02==3.75 m/s，即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s，选项B、C正确。

7.如图所示，A、B两个小球从同一固定斜面的O点水平抛出，分别落到斜面上的P、Q两点，lOP∶lOQ=4∶9，不计空气阻力。以下说法正确的是(　　)

A.A、B两球接触斜面前的瞬间，速度的方向不同

B.A、B两球做平抛运动的飞行时间之比为4∶9

C.A、B两球做平抛运动的初速度大小之比为2∶3

D.A、B两球接触斜面前的瞬间，速度大小之比为2∶3

答案：CD

解析：设小球接触斜面瞬间，末速度与水平速度夹角为α，根据末速度反向延长线必过水平位移中点可知tan α=，设斜面的倾角为θ，则tan θ=tan α，所以A、B两球接触斜面前的瞬间，速度的方向相同，选项A错误；在竖直方向小球做自由落体运动，lOP·sin θ=，lOQ·sin θ=，解得，选项B错误；小球水平方向做匀速直线运动，lOP·cos θ=v1t1，lOQ·cos θ=v2t2，解得，选项C正确；小球的末速度v和初速度v0满足v=，可知末速度之比为初速度之比，即2∶3，选项D正确。

挑战创新

如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h=1.4 m、宽l=1.2 m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度h0=3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面。忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。(已知sin 53°=0.8，cos 53°=0.6)求：

(1)若运动员不触及障碍物，他从A点起跳后落至水平面的过程所经历的时间；

(2)运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度。

答案：(1)0.8 s　(2)6.0 m/s

解析：(1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由落体公式h0=gt2，解得t==0.8 s。

(2)为了不触及障碍物，运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为h0-h时，他沿水平方向运动的距离为h0cot 53°+l，设他在这段时间内运动的时间为t'，则h0-h=gt'2，h0cot 53°+l=vt'，解得v=6.0 m/s。