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11（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11（含解析）一、单选题（共28分）1．如图所示，排球运动员站在排球场底线外垂直球网水平地击发球，球刚好擦网而过，要让球一定能飞过球网且不擦网，运动员可以（　　） A．只提高击球点 B．只降低击球点C．只后退一步击球 D．既提高击球点，又后退一步击球2．如图所示，长木板AB倾斜放置，板面与水平方向的夹角为θ，在板的A端上方P点处，以大小为v0的水平初速度向右抛出一个小球，结果小球恰好能垂直打在板面上。现让板绕A端顺时针转过一个角度到图上虚线的位置，要让球从P点水平抛出后仍能垂直打在板面上，则水平位移x及抛出的水平速度v（不计空气阻力）（　　）A．x变大，v大于v0 B．x变小，v小于v0C．x变大，v等于v0 D．x变化不确定，v小于v03．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．4．如图所示，斜面倾角为，在A点以速度将小球水平抛出（小球可以看成质点），小球恰好经过斜面上的小孔，落在斜面底部的点，且为的中点。在A点以速度将小球水平抛出，小球刚好落在点。若小球从运动到的时间为，从A运动到的时间为，则为（　　）A．1︰1 B．1︰2 C．2︰3 D．1︰35．如图所示，斜面倾角为30°，顶点A离水平地面高度。将一小球从底端C的正上方D点以v1=3m/s的初速度水平抛出，小球恰好落到A点。若将小球从D点以初速度v2水平抛出，恰好落到斜面的中点O，取g=10m/s2，则v2的大小为（　　）A．1.5m/s B．1.2m/s C．1m/s D．6．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7．如图所示是消防车利用云梯（未画出）进行高层灭火，消防水炮离地的最大高度H=40m，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，着火点在高h=20m的楼层，其水平射出的水的初速度在5m/s≤v0≤15m/s之间，可进行调节，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（　　）A．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最大为40mB．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最小为10mC．如果出水口与着火点的水平距离x不能小于15m，则射出水的初速度最小为5m/sD．若该着火点高度为40m，该消防车仍能有效灭火二、多选题（共12分）8．某质点做曲线运动时，下列说法正确的是（　　）A．在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向B．在任意时间内位移大小总是大于路程C．在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧D．速度的方向与合外力的方向必不在一直线上9．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（　　） A．A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度和两球之间的水平距离lB．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰C．A、B不可能运动到最高处相碰D．A、B一定能相碰，而且如果l、h以及A的平抛速度v都确定时，能够求出AB碰撞的位置和AB碰撞前A落地几次10．在地面附近斜向上推出的铅球，在落地前的运动中（不计空气阻力）（　　）A．速度和加速度的方向都在不断改变B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速度的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等三、实验题（共15分）11．（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明_______；A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动C．不能说明上述规律中的任何一条D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质（2）大黑在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。①为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：______。a．通过调节使斜槽的末端保持水平b．每次释放小球的位置必须不同c．每次必须由静止释放小球d．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降e．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触f．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线g．斜槽不必光滑②若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球在b点的速率是______。③若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为（结果以厘米为单位）______。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．某质点在xOy平面上运动。时，质点位于y轴上。它在x轴方向上运动的速度一时间图像如图甲所示，它在y轴方向上的位移一时间图像如图乙所示。取，，求：（1）时质点的速度大小和方向；（2）内质点的位移大小和方向。14．雨滴在空中以4 m/s的速度竖直下落，人打伞以3 m/s的速度向西急行，如果希望雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨，伞柄应指向什么方向？15．一可升降水平平台上有物块（视为质点）以某速度向右滑出，为防止物块直接掉落在地摔坏，用一斜劈固定在距平台右侧处，物块先落在斜劈斜面AB上，再下滑着地，如图所示。已知斜面AB长，斜面倾角，取重力加速度大小，，。若物块刚好沿斜面从A端滑下，到B端时速度刚好为零。（1）求物块刚滑出平台时的速度大小；（2）求物块从O运动到B的时间t；（3）调节平台高度，发现平台低于某高度时，物块无法落在斜面AB上，求此高度的最大值H。16．如图所示，将一小球以10 m/s 的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°，不计空气阻力，求：（1）小球落地时竖直方向的分速度是多少；（2）小球抛出点离地面的高度；（3）小球飞行的水平距离。（g取10 m/s2）
参考答案1．A【解析】【分析】-【详解】设击球点与网之间的水平距离为L，击球点竖直高度为h1，网高为h2，水平击球球速为v0，依题意则有则有 A．只提高击球点，即增大h1，依题意如果还刚好擦网而过，增加网高h2即可，可知球一定能飞过球网且不擦网，故A正确；B．只降低击球点，即减小h1，如果还刚好擦网而过，则需降低网高h2即可，可知球一定会下网，故B错误；C．只后退一步击球，即增大L，如果还刚好擦网而过，则要增大，可知只后退一步击球，球会下网，故C错误；D．既提高击球点，又后退一步击球，即同时增大和L，变成了和，则增加后，可能会出现有①②③①这种情况还是擦网而过，②这种情况是不擦网而过，③这种情况是球会下网；综上所述，既提高击球点，又后退一步击球，球不一定能飞过球网且不擦网，故D错误。故选A。2．D【解析】【详解】设板与水平方向的夹角为θ，对木板进行分析，如图设AP的距离为H，根据几何关系有由平抛运动的规律可知可得联立可得由数学知识可知，当时，即时，取最小值，则x存在最大值，所以当θ发生变化后，x的变化不确定，将小球落在板上的速度进行分解如图所示：根据几何关系可得水平方向有则代入整理可得由题意可知θ减小，则变小，故初速度减小，即故ABC错误D正确。故选D。3．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。4．B【解析】【详解】如图所示对于平抛运动，其运动时间只由高度h决定，不管是以初速度或抛出，其落到斜面底端时间是一样，都为。设从A到E的时间为，由平抛运动规律得同理，从A到的运动根据数学几何问题可知即由于因此即A到E和E到的时间相等，都为A到的时间的一半，又因为从A点抛出，、在同一水平面上，高度相同，时间相同，即故B正确，ACD错误。故选B。5．B【解析】【详解】设C、D两点的高度差为H，当小球落到A点，由平抛运动规律得，小球落到O点，由平抛运动规律得，解得v2=1.2m/s故B正确，ACD错误。故选B。6．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。7．B【解析】【分析】【详解】AB．出水口与着火点之间的高度差为又解得又因此出水口与着火点的水平距离x的范围故B正确，A错误；C．如果出水口与着火点的水平距离不能小于15 m，则最小出水速度为7.5 m/s，故C错误；D．如果着火点高度为40 m，保持出水口水平，则水不能到达着火点，故D错误。故选B。8．ACD【解析】【详解】A. 曲线运动的速度方向为曲线的切线方向，故A正确；B．位移是初位置指向末位置的有向线段，为直线，而轨迹是所有轨迹的总和，所以质点做曲线运动时，在任意时间内位移大小不一定大于路程，故B错误；C．质点做曲线运动时，在任意时刻物体受到的合外力都指向轨迹线凹的一侧，故C正确；D．质点做曲线运动的条件是速度的方向与合外力的方向不在同一直线上，故D正确。故选ACD。9．AD【解析】【详解】A．当小球A在落地时与B球相撞，根据得，平抛运动的时间则平抛运动的初速度当时，两球必然在第一次落地前相碰，所以取决于A的初速度和两球之间的水平距离l，A正确；BC．当时，平抛时间水平位移因为A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，根据对称性，B在第一次落地后又第一次刚返回最高点时相碰，BC错误；D．根据以上分析可知，A、B一定能相碰若小球在下落时相碰，小球碰撞一定与B球在同一竖直方向，则A球的水平位移为l，根据可以求得下落的时间则B球下落的高度即能够求出AB碰撞的位置若B在第一次落地后又第一返回最高点过程中与A球相碰，小球碰撞一定与B球在同一竖直方向，则A球的水平位移为l，根据可以求得下落的时间B球下落又返回，此时的距离下落点的距离同理可以求得后几次时的距离下落点的距离当速度时，则在B球返回时相碰，设则第一次落地时的水平位移A一次碰撞后上升到最高点水平位移为 ，则可知两球在各自与地面碰撞的次数，D正确。故选AD。10．BC【解析】【详解】A．由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加速度不变，速度大小和方向时刻在变化，A错误；B．设某时刻速度与竖直方向夹角为θ，则随着时间t变大，tan θ变小，θ变小，B正确；C．根据加速度定义式则即在相等的时间间隔内，速度的改变量相等， C正确；D．根据动能定理，在相等的时间间隔内，动能的改变量等于重力做的功，即WG=mgh对于平抛运动，由于在竖直方向上，在相等时间间隔内的位移不相等，D错误。故选BC。11．     AB     aceg     1.25m/s     （-2.5cm，-0.3125cm）【解析】【详解】（1）[1]A．用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开做自由落体运动，两球同时落到地面，则知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动，故A正确；BCD．把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故B正确，CD错误。故选AB。（2）①[2] 只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动，故a正确；为了使小球每次做平抛运动的轨迹相同，要让小球有相同的初速度，因此要求每次由静止从同一位置静止释放小球，故b错误，c正确；因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此铅笔下降的距离不应是等距的，故d错误；如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹，使其不是平抛运动，故e正确；为减小实验误差，将描出的点用平滑的曲线连接起来，故f错误；只要每次斜面粗糙程度相同即可，故g正确。故选aceg；②[3] 根据代入数据得则小球沿水平分速度和b点竖直分速度为，因此b点速度为③[4]到达b点时，竖直方向位移与时间为，沿水平方向位移因此抛出点的坐标为，所以抛出点的坐标为（-2.5cm，-0.3125cm）。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）；；（2）；【解析】【详解】（1）由图像可知时质点在x轴方向的速度质点在y轴方向做匀速直线运动则设速度v与x轴的夹角为，有解得（2）从图像可以分别得出，内x轴方向的位移大小y轴方向的位移大小为则质点的位移大小为设位移与x轴的夹角为β，有解得14．向西倾斜，与竖直方向成37°角【解析】【分析】【详解】雨滴相对于人的速度方向即为伞柄的指向。雨滴相对人有向东3 m/s的速度v1，有竖直向下的速度v2=4 m/s，如图所示 雨滴对人的合速度v==5 m/s即α=37°即伞柄向西倾斜，与竖直方向成37°角。15．（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对滑块刚好运动到A点时的速度正交分解，如图所示设平抛过程的时间为，有又联立解得，（2）滑块刚好运动到A点时竖直分速度为则在A点时的速度大小为由题意可知物块在斜面上做匀减速直线运动，设运动时间为，有解得则物块从O运动到B的时间为（3）此时情况等同物块平抛轨迹恰好过A点和B点，设初速度大小为，过A点和B点的时间分别为和，则过A点有过B点有联立解得对应高度的最大值为16．（1）10m/s；（2）5m；（3）10m【解析】【详解】（1）由平抛运动的规律有解得vy= 10m/s（2）设小球从抛出到落地，用时为t，竖直分速度为vy=gt解得下落高度为h，即竖直位移h=gt2＝×10×1m＝5m（3）水平位移为s=v0t=10×1m=10m