第五章抛体运动单元练习

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第五章抛体运动单元练习2022-2023学年下学期高一物理人教版（2019）必修第二册学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　）A．速度大小一定改变B．速度方向一定改变C．加速度大小一定改变D．加速度方向一定改变2．狗拉雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，如图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（O为圆心），其中正确的是（　　）A． B．C． D．3．一滑块质量，静止在如图所示的光滑水平面上的点，在方向水平向右、大小为3N的拉力作用下开始运动，同一时刻一小球从水平面上的点正上方某处以初速度水平抛出，一段时间后小球恰好落在滑块上。已知重力加速度大小，点与点的距离，滑块与小球均可视为质点，不计空气阻力。则（　　）A．滑块运动的加速度大小为B．小球被抛出时距离点的高度为5mC．这个过程中滑块的位移大小为D．这个过程中小球运动的时间为4．如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（　　）A．b与c之间某一点 B．c点 C．c与d之间某一点 D．d点5．如图所示，某河流中水流速度大小恒为，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（　　）A． B． C． D． 6．玩“套圈圈”游戏时，身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟站在同一位置，两人同时向正前方水平地面上的玩具小熊水平抛出圆环，圆环恰好都套中玩具小熊。若圆环离手后的运动可视为平抛运动，它们的初速度分别为v1与v2，下列说法正确的是（　　）A．哥哥先套住玩具熊B．两人同时套住玩具熊C．v1＜v2D．v1=v27．如图所示，一架轰炸机在高空以150m/s的速度水平匀速飞行到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹并垂直击中山坡上的目标A，已知山坡倾角（，取g=10m/s2），则下列说法正确的是（　　）A．A点高度h=2250mB．炸弹的飞行时间t=29.2sC．炸弹到A点的速度为200m/sD．轰炸机所处高度H=2000m8．环保检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，环保人员测得排水口到水面的高度为h，排水口的横截面积为S，排出污水的水平射程为x，重力加速度为g，则每秒钟排污体积为（    ）A．hS B．xS C． D．9．如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，沿直径方向向管内水平抛入一钢球，球与管壁多次相碰后落地（球与管壁相碰时间不计，相碰前后水平方向速度反向，竖直方向速度不变）。若换一根等高但较粗的内壁光滑的空心竖直钢管B，用同样的方法抛入此钢球，则运动时间（　　）A．在A管中的球运动时间长 B．在B管中的球运动时间长C．在两管中的球运动时间一样长 D．无法确定10．如图所示，从某高度以5的水平速度抛出一小球，小球经过0.5s到达地面，此时小球的速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）A．小球距地面的高度为5mB．小球着地速度大小为5C．小球落地时的速度与水平方向的夹角为45°D．若小球抛出时的速度增大，则增大11．如图所示，在距河面高度h＝20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，那么（　　）A．5s时绳与水面的夹角为60°B．5s时小船前进了15mC．5s时小船的速率为4m/sD．5s时小船到岸边的距离为15m12．如图所示，、两质点从同一点分别以相同的水平速度沿轴正方向抛出，在竖直平面内运动，落地点为；沿光滑斜面运动，落地点为，和在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是（  ）A．、的运动时间相同 B．、沿轴方向的位移相同C．、运动过程中的加速度大小相同 D．、落地时的速度大小相同二、多选题13．如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是（g取，不计空气阻力）（　　）A．他安全跳过去是可能的B．他安全跳过去是不可能的C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应不小于D．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于14．某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的，两点先后将球斜向上投出，球均能垂直打在竖直墙上的同一点点，不计空气阻力，则关于球投出后先后在空中的运动，下列说法正确的是（ ）。A．第一次球被抛出的速度大B．第一次球被抛出时的速度与竖直方向夹角小C．第二次在空中运动的时间长D．两次球的速度变化量相同15．如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向先后抛出，恰好同时落到地面上与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，则（　　）A．小球a比小球b先抛出B．小球a、b下落时间之比为vb∶vaC．小球a、b抛出点距地面高度之比为以vb∶vaD．初速度va大于vb三、实验题16．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球做平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）17．某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。①为了正确完成实验，以下做法必要的是________。A．实验时应保持桌面水平B．每次应使钢球从静止开始释放C．使斜面的底边ab与桌边重合D．选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为、、，示意如图2。重力加速度，钢球平抛的初速度为________m/s。③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是________。四、解答题18．如图所示，在倾角为37°的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g，求：（1）A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间；（2）小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值。19．如图，B是平地AB和斜坡BC的交接处，斜坡的倾角为37°，小明站在B处遥控无人机。A处的无人机获得大小为其重力2倍、方向竖直向上的持续升力，由静止开始上升2s后到达D处。改变飞行模式，无人机飞到B点正上方17m处的E点时，无人机上的摄像机脱落，摄像机以v0=2m/s的速度水平向右抛出，为避免坠毁，小明立即从B点沿斜坡向下做匀加速直线运动去接住摄像机．设斜坡足够长，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。求：(1)D点与A点的高度差h；(2)无人机从E处到达斜面上的时间；(3)小明沿斜坡向下的加速度a的大小。20．如图所示，水平地面上有一竖直墙，现将一小球以=6.0m/s的速度，从离地面高H=5.0m的A点水平抛出，小球撞到墙上的B点，B点离地面的高度为h=1.8m，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：(1)小球到达B点时速度v的大小；(2)AB两点间的水平距离s。参考答案：1．B【详解】AB．物体做曲线运动时的速度方向沿轨迹的切线方向，所以物体速度的方向不断变化，但是速度的大小可以不变，例如匀速圆周运动，故A错误，B正确；CD．物体做曲线运动时加速度的大小及方向均可以不改变，例如平抛运动，故CD错误。故选B。2．C【详解】雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，滑动摩擦力f的方向和相对运动方向相反，故f向后且与圆轨道相切；由于拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力F偏向圆心。故选C。3．B【详解】A．滑块运动的加速度大小为选项A错误；BD．两物体相遇时满足解得t=1s则小球被抛出时距离点的高度为选项B正确，D错误；C．这个过程中滑块的位移大小为选项C错误；故选B。4．A【详解】过c点做一水平面，以速度v水平抛出时，落在b点，以速度2v抛出时，若是下降高度相同，则水平位移是原来的2倍，会落在c点正下方的e点，故它落在斜面上时会落在b与c之间某一点，A正确。故选A。5．C【详解】如图所示当小船在静水中的速度v2与其在河流中的速度v垂直时，小船在静水中的速度v2最小，故有解得故选C。6．C【详解】AB．设抛出的圈圈做平抛运动的高度为h，则下落的时间为平抛运动的物体飞行时间由高度决定，弟弟抛出的圆环运动时间较短，故AB错误；CD．水平方向位移为因水平位移相同，哥哥抛出的圆环运动时间长，则哥哥抛环的速度小，故C正确，D错误。故选C。7．A【详解】B．因炸弹垂直击中山坡上的目标A，由A点的速度平行四边形可知解得平抛的运动时间为故B错误；C．A点的速度为故C错误；A．平抛到A点的竖直位移为平抛的水平位移为由直角三角形可得故A正确；D．轰炸机所处高度H为故D错误；故选A。8．C【详解】排出的污水做平抛运动，则有联立，解得污水排出排污管的速度为则每秒钟排污体积为联立，解得故选C。9．C【详解】小球被抛出后，做平抛运动，与管壁发生碰撞，水平方向速度反向，竖直方向速度不变，竖直方向仍然只受重力，做自由落体运动，小球的落地时间只取决于竖直高度，所以从同一高度水平抛出，小球在空中的运动时间不会改变。故选C。10．C【详解】A．小球距地面的高度为选项A错误；B．小球着地速度大小为选项B错误；C．小球落地时的速度与水平方向的夹角为则θ=45°选项C正确；D．若小球抛出时的速度增大，则可知减小，选项D错误。故选C。11．D【详解】A．设开始时小船距岸边为L，则L＝＝20m5s时人拉绳端移动位移为x＝vt＝3×5m＝15m设5s时小船前进了x′，绳与水面的夹角为θ，由几何关系得sinθ＝＝0.8解得θ＝53°A错误；B．由几何关系得tanθ＝解得x′≈19.64mB错误；C．沿绳子方向速度大小相等，所以有v船cosθ＝v可得5s时小船的速率为v船＝5m/sC错误；D．5s时小船到岸边的距离为d=L－x′＝＝15mD正确。故选D。12．D【详解】A．设点与水平面的高度差为，由 可得则故A错误；B．由可知故B错误；C．由故C错误；D．落地的速度大小为落地的速度大小所以故D正确。故选.D。13．BC【详解】AB．演员从屋顶跳出做平抛运动，竖直方向有，可得演员的飞行时间为水平方向有可得，水平位移为则演员不能安全跳过，故A错误B正确；CD．如果要安全跳过去，则演员的水平位移应不小于，根据公式可得，他在屋顶水平跳跃速度故D错误C正确。故选BC。14．BD【详解】C．将球投出运动到点的过程看成平抛运动的逆过程，由于两次高度相同，因此时间相同，C错误；A．由可知，两次抛出时速度的竖直分量相同，由于第一次水平位移小，因此水平分速度小，合速度小，A错误；B．设抛出的速度和竖直方向的夹角为，则有第一次抛出时水平速度小，则合速度与竖直方向的夹角小，B正确；D．两次球的速度变化量相同，D正确。故选BD。15．AB【详解】ABD．根据解得平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于小球a的高度比小球b的大，所以 ta＞tb小球a比小球b先抛出，由于小球a、b的水平位移相等，由x＝v0t得va＜vb小球a、b下落时间之比为vb∶va，故AB正确，D错误；C．由于故小球a、b抛出点距地面高度之比为选项C错误。故选AB。16．     水平     初速度相同     1.6     1.5     2【详解】（1）[1]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。 [2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。（2）[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，在竖直方向上则有水平方向上则有x=v0t代入数据解得小球平抛初速度（3）[4]分析图丙 L=5cm=0.05m，由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知，由匀变速直线运动的推论可得初速度 [5]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度17．     AB     2     方便调整木板保持在竖直平面上【详解】①[1]A．实验过程中要保证钢球水平抛出，所以要保持桌面水平，故A正确；B．为保证钢球抛出时速度相同，每次应使钢球从同一位置静止释放，故B正确；CD．实验只要每次钢球抛出时速度相同即可，斜面底边ab与桌面是否重合和钢球与斜面间的摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响，故C错误，D错误。故选AB。②[2] 每次将木板向远离桌子的方向移动，则在白纸上记录钢球的相邻两个落点的时间间隔相等，刚球抛出后在竖直方向做自由落体运动，根据可知相邻两点的时间间隔为刚球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球初速度为③[3]悬挂铅垂线的目的是方便调整木板保持在竖直平面上。18．（1）6.75m，0.9s；（2）【详解】（1）如图所示，设小球落到B点时竖直分位移为h，水平分位移为x，速度的偏转角为α，运动时间为t。则解得t=0.9sx=v0t=5.4m则A、B两点间的距离（2）在B点时，有19．(1)20m；(2)2s；(3)2.5m/s2【详解】(1)由牛顿第二定律 解得                          (2)设摄像机从脱落到被接住的时间为t2解得                             (3)小明的位移解得  20．(1)10m/s；(2)4.8m【详解】(1)小球由A点到B点做平抛运动小球到达B点时的速度解得v=10m/s(2)设小球由A到B运动的时间为t，则解得s=4.8m