2022—2023学年高一教科版（2019）必修第二册 第一章 抛体运动 单元检测卷2（含解析）

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2022—2023学年高一教科版（2019）必修第二册 第一章 抛体运动 单元检测卷2（含解析）一、单选题（共28分）1．如图所示，跳伞运动员以4m/s的速度沿竖直方向匀速下降，下降一段距离后刮起了水平方向的风，最终运动员以5m/s的速度匀速运动，则此时风速大小是（　　）A．5m/s B．3m/s C．9m/s D．2．公交车是人们出行的重要交通工具，如图是公交车内部座位示意图，其中座位A和B的连线和车前进的方向垂直，当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时，一个乘客从A座位沿AB连线相对车以2 m/s的速度匀速运动到B，则站在站台上的人看到该乘客（　　）A．运动轨迹为直线B．运动轨迹为抛物线C．因该乘客在车上做匀速运动，所以乘客处于平衡状态D．当车的速度为2 m/s时，该乘客对地的速度为m/s3．某同学去游乐场看到水池中喷泉的水流以与水面成相同夹角、大小相等的速度向四周喷出，刚学完曲线运动的该同学得出了以下结论（不计空气阻力），其中正确的是（　　） A．初速度减半，水的水平射程也减半B．水到达最高点的速度为0C．初速度加倍，水在空中飞行时间加倍D．水落回水面的速度都相同4．一艘船过河时，船头始终与船实际运动的方向垂直，水速恒为v1，船相对于水的速度大小恒为v2，船过河的时间为t，则（　　）A．v1有可能等于v2B．船的实际速度大小为C．船头方向与河岸上游的夹角θ大小满足cosθ=D．河宽为5．一质点在平面上作匀变速曲线运动，在时间t＝1s，t＝2s，t＝3s时，分别经过A、B、C三点，已知A、B之间的直线距离为4m，B、C之间的直线距离为3m，且直线AB与直线BC垂直，求质点加速度的大小（　　）A．3m/s2 B．m/s2 C．5m/s2 D．6m/s26．如图所示，在水平地面上M点的正上方高度处，将小球S1以初速度水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球S2以初速度竖直向上抛出。已知小球与地面的碰撞是弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计，M、N两点间的距离为，重力加速度大小为，不计地面阻力和空气阻力。若在S2落地前两小球相遇，则（　　）A．两小球抛出后经相遇 B．S2的初速度C．S2可能在上升过程中与S1相遇 D．两小球在N点上方处相遇7．如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从（0，2L）抛出，落在（2L，0）处；小球b、c从（L，0）抛出，分别落在（2L，0）和（L，0）处。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．a和b初速度相同B．b和c运动时间不同C．b的初速度是c的两倍D．a运动时间是b的两倍二、多选题（共12分）8．一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是（　　）A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2B．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2.5 m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s29．将一个石子水平抛出，石子做平抛运动，设石子在运动过程中速度方向与水平方向的夹角为θ。tanθ﹣t图象如图所示。空气阻力忽略不计，平抛高度足够长，g取10m/s2。下列选项正确的是（　　）A．石子做平抛运动的初速度大小为B．2s时石子速度的大小为15.77m/sC．0～1s内石子的位移大小为D．1s时石子位移方向与水平方向夹角的正切值为10．如图，A、B两点在同一条竖直线上，A点离地面的高度为3h，B点离地面高度为2h，将两个小球分别从A、B两点水平抛出，它们在P点相遇，P点离地面的高度为h，已知重力加速度为g，则（　　）A．两个小球一定同时抛出B．两个小球从抛出到P点的时间之比为C．两个小球抛出的初速度之比为D．两个小球抛出的初速度之比为三、实验题（共15分）11．在利用如图甲所示实验装置研究平抛运动的规律中，采用频闪照相的方法得到小球运动过程中的四个位置ABCD，由于粗心，只在纸上用铅垂线确定了y轴，而未在纸上记下平抛的抛出点O的位置，在此基础上，小组同学进行了如下测量：点A到y轴的距离AA′=30cm，点B到y轴的距离BB′=45cm，AB两点的竖直距离△y1=25cm，重力加速度大小g取10m/s2，忽略空气阻力，则：（1）小球做平抛运动的初速度v0=________m/s，该频闪照相机的闪光频率f=_______Hz（结果保留两位有效数字）。（2）BC两点间的竖直距离为__________cm；（3）以抛出点O为坐标原点建立的xOy平面直角坐标系中（y轴竖直向下为正方向），y与x的函数关系式为________（用g、x、y和v0表示）。12．如图甲所示是研究平抛运动规律的装置，左侧有斜槽轨道，竖直板上贴有边长为的方格纸（图中未画出），图示虚线位置还装有水平和竖直最小刻度均为毫米的刻度尺。某同学用手机数码摄像功能来记录平抛运动的轨迹，每秒可拍摄几十顿照片，用它拍摄小球从水平轨道飞出后做平抛运动的几张连续照片。照片重合在一起，处理后得到了前3次拍摄时小球的位置分别如图乙所示。（不计空气阻力，重力加速度）（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．斜槽轨道必须光滑C．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）请预测第4次拍摄时小球的位置，用黑点在图乙中标出。(        )（3）小球离开轨道做平抛运动的初速度是________（结果可保留根号）。四、解答题（共45分）13．河宽60m，水流速度v1=6m/s，小船在静水中的速度v2=3m/s，求：（1）小船渡河的最短时间；（2）小船渡河的最短航程。14．如图甲所示，某滑雪运动员从山坡上水平滑出，在空中完成规定的动作后落到目标位置完成比赛。比赛场地可简化为如图乙所示的模型。已知平台水平，竖直且高度，落地点D距C点距离，运动员可看作质点，不计空气阻力。重力加速度g取。求：（1）运动员在空中运动的时间t；（2）运动员完成该动作的过程中发生的位移大小x；（3）运动员即将落地时的速度大小v。15．北京冬奥会将于2022年2月4日至2月20日举行，跳台滑雪是冬奥会最受欢迎的比赛项目之一。现滑雪场地做如图所示简化：AB段是助滑坡，倾角，BC段是水平起跳台，AB段与BC段平滑相连，且BC段摩擦可忽略不计。CD段是着陆坡，倾角也为。滑雪运动员（可视为质点）在助滑坡上由静止开始下滑，通过起跳台从C点水平飞出，在着陆坡CD上着陆。助滑坡与滑雪板间的动摩擦因数为，运动员全程不使用雪杖助滑，空气阻力不计，，，。若某次滑雪运动员在空中飞行时间为，求：（1）运动员在C点水平飞出的速度v的大小；（2）运动员在助滑坡上滑行的长度S。16．已知某船在静水中的速度为，现让该船横渡一条河流，假设河的两岸为理想平行线，河宽为，河水流动的速度为，方向与河岸平行。（1）求过河最短时间；（2）若要求过河的位移最小，应该怎样过河？所用时间为多少？
参考答案1．B【解析】【详解】在起风以后运动员同时参与两个方向的运动，一个是水平方向的运动，一个是竖直方向的运动。因为风力是水平的，不影响竖直方向的运动，所以运动员在竖直方向的速度仍为4m/s，而合速度为5m/s，根据平行四边形定则可知风速大小为故B正确，ACD错误。故选B。2．B【解析】【详解】ABC．乘客沿着车前进方向做初速度为零的匀加速直线运动，而沿AB方向做匀速直线运动，根据运动的合成可知，站在站台上的人看到该乘客的运动轨迹为抛物线，因为加速度不为零，所以乘客处于非平衡状态，故A、C错误，B正确；D．根据速度的合成与分解可知，当车的速度为2 m/s时，该乘客对地速度为m/s＝2 m/sD正确。故选D。3．C【解析】【详解】AC．设水喷出时的初速度大小为，与水面的夹角为θ，则水在空中飞行时间为水的水平射程为所以初速度加倍时，水在空中飞行时间加倍，初速度减半时，水平射程变为原来的四分之一，故C正确，A错误；B．水到达最高点时竖直方向的分速度为0，但水平方向的分速度不为0，故B错误；D．根据斜抛运动的对称性可知水落回水面的速度大小都相同，但方向不同，故D错误。故选C。4．C【解析】【分析】【详解】A．运动如图由于船相对于水的速度始终与船实际运动的方向垂直，即船相对于水的速度始终与船实际速度v垂直，由几何关系可知，v1大于v2，A错误；B．根据题意，可得船的实际速度大小为，B错误；C．由速度分解可知根据关系可得船头方向与河岸上游的夹角θ大小满足C正确；D．根据题意，可得河宽为D项错误。故选C。5．C【解析】【详解】这题同学们一上手就会想到抛体运动，通过两个过程的位置关系和时间关系，解出抛物线的方程，从而得到该题的答案，但这样显然解题的难度和计算量就大大增加了。这里其实不也是告诉我们位移和时间了吗？既然这样就能得到两个中间时刻的速度分别为3m/s和4m/s，因平均速度等于中间时刻的速度，而平均速度方向与位移方向相同，则这两个速度方向垂直，则1s内速度的变化量为解出加速度为故选C。6．B【解析】【详解】A．S1先做平抛运动，与地面的碰撞为弹性碰撞且不计地面阻力，故与地面碰撞后水平方向速度不变，竖直方向速度反向，两球从抛出到相遇，则有解得A错误；B．小球S1从抛出到第1次落地，有解得落地时竖直方向分速度为与小球S2相遇时，有解得B正确；C．S2上升到最高点所用的时间为故S2一定在下降过程中与S1相遇，C错误；D．相遇时，S2离地的高度为D错误；故选B。7．C【解析】【详解】BD．由平抛运动规律得解得b和c运动时间同理可得所以b、c的运动时间相同，a的运动时间是b运动时间的倍，故B、D错误；A．因为a的飞行时间长，但是水平位移相同，根据x=v0t可知，a的水平速度小于b的水平速度，故A错误；C．b、c的运动时间相同，b的水平位移是c的水平位移的两倍，则b的初速度是c的初速度的两倍，故C正确。故选C。8．BC【解析】【分析】【详解】A．根据平衡条件得知，其余力的合力大小范围为5 N≤F合≤25 N根据牛顿第二定律得物体的加速度大小范围为2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2.若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，选项A错误；B．由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，选项B正确；C．若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，加速度大小可能为2.5 m/s2，选项C正确；D．物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，选项D错误。故选BC。9．AC【解析】【详解】A．由平抛运动规律和题图可知，1s时解得故A正确；B．2s时石子速度的大小故B错误；C．0～1s内石子的位移大小为 故C正确；D．1s时石子位移方向与水平方向夹角的正切值为故D错误。故选AC。10．BC【解析】【详解】AB．从A、B两点水平抛出的两球，在竖直方向上分别满足可得两球在P点相遇，故在A点的小球先抛出，A错误，B正确；CD．两球在水平方向满足联立解得C正确，D错误。故选BC。11．     1.5     10     35     【解析】【详解】（1）[1]令从O到A的时间为t1，则令从O到B的时间为t2，则所以A、B两点间的竖直距离解得[2]令A、B两点间的水平距离为x，则闪光频率（2）[3]在B点时令从O点到C的时间为t3，则则B、C点的竖直距离为（3）[4]水平方向竖直方向联立解得12．     A          或0.45【解析】【详解】（1）[1]A.为保证小球做平抛运动，所以在安装斜槽轨道时，使其末端保持水平，故A正确；B.只要从同一位置静止释放，斜槽轨道不必光滑，故B错误；C.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用平滑曲线连接，故C 错误。故选A 。（2）[2]小球做类平抛运动，水平方向匀速，竖直方向的自由落体运动，所以在相等的时间间隔里，水平位移差和竖直位移差都是常数，则水平方向则竖直方向则第四次竖直位移坐标所以第4次拍摄时小球的位置如图（3）[3]小球做类平抛运动，水平匀速竖直方向的自由落体运动解得13．（1）20s；（2）120m【解析】【分析】【详解】（1）当小船垂直河岸航行时，渡河时间最短，（2）因为船速小于水速，所以小船一定向下游飘移。如图所示以v1矢量末端为圆心，以v2矢量的大小为半径画弧，从v1矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向时航程最短。由图可知，最短航程为14．（1）2s；（2）；（3）【解析】【详解】（1）运动员从B点滑出后竖直方向做自由落体运动，则有代入数据得（2）运动员在空中运动的过程中发生的位移大小（3）运动员从B点滑出后水平方向匀速直线运动，水平初速度运动员即将落地时竖直分速度大小为所以运动员即将落地时速度大小为15．（1）30m/s；（2）90m【解析】【详解】（1）设运动员从C点到着落点的距离为L，根据平抛运动特点可得解得（2）在助滑坡滑动时，对运动员进行受力分析，根据牛顿第二定律可得解得根据运动学公式解得16．（1）；（2）船头偏向上游与河岸夹角为，25s【解析】【详解】（1）船头垂直对岸到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为（2）欲使船航行距离最短，需使船的实际位移（合位移）与河岸垂直，设船头偏向河的上游，与河岸夹角为θ，根据几何关系得解得则船头偏向上游与河岸夹角为，则船的合速度为渡河时间