高中物理3 实验：探究平抛运动的特点同步达标检测题

这是一份高中物理3 实验：探究平抛运动的特点同步达标检测题，共7页。
(时间：40分钟 分值：100分)


[合格考达标练]


一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)


1．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是( )


A．变加速运动


B．匀变速运动


C．匀速率曲线运动


D．可能是两个匀速直线运动的合运动


B [平抛运动是水平抛出且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，故A、C错误，B正确．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以D项错误．]


2．一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t，竖直方向速度大小为v0，则t为(不计空气阻力，重力加速度为g)( )


A.eq \f(v0,g) B.eq \f(2v0,g)


C.eq \f(v0,2g) D.eq \f(\r(2)v0,g)


A [平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动，则抛出后经过时间t，在竖直方向上分速度v0＝gt，即t＝eq \f(v0,g)，故只有A正确．]


3．如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上．忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是( )





A．v0越大，运动员在空中运动时间越长


B．v0越大，运动员落地瞬间速度越大


C．运动员落地瞬间速度与高度h无关


D．运动员落地位置与v0大小无关


B [运动员在竖直方向做自由落体运动，运动员做平抛运动的时间t＝eq \r(\f(2h,g))，只与高度有关，与速度无关，A项错误；运动员的末速度是由初速度和竖直方向上的速度合成的，合速度v＝eq \r(v\\al(2,0)＋v\\al(2,y))，初速度越大，合速度越大，B项正确；运动员在竖直方向上的速度vy＝eq \r(2gh)，高度越高，落地时竖直方向上的速度越大，故合速度越大，C项错误；运动员在水平方向上做匀速直线运动，落地的水平位移x＝v0t＝v0eq \r(\f(2h,g))，故落地的位置与初速度有关，D项错误．]


4．物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是( )


A.eq \f(v0,g) B.eq \f(2v0,g)


C.eq \f(4v0,g) D.eq \f(8v0,g)


C [物体做平抛运动，其水平方向的位移为：x＝v0t，竖直方向的位移y＝eq \f(1,2)gt2，且y＝2x，解得：t＝eq \f(4v0,g)，故选项C正确．]


5．(多选)将小球以某一初速度抛出，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力影响，下列有关该运动的说法正确的是( )





A．小球在水平方向的运动为匀速直线运动


B．小球运动到最高点时速度不为零


C．小球在最高点时速度为零


D．小球做匀变速运动


ABD [小球在水平方向上不受力，有水平初速度，做匀速直线运动，故A正确．小球在最高点，竖直分速度为零，水平分速度不为零，则最高点的速度不为零，故B正确，C错误．小球以初速度抛出，仅受重力，加速度不变，做匀变速曲线运动，故D正确．]


6．(多选)一个小球从高为h的地方以水平速度v0抛出，经t时间落到地面，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则小球落地时的速度可以表示为( )


A．v0＋gt B.eq \r(2gh)


C.eq \r(v \\al(2,0)＋2gh) D.eq \r(v\\al(2,0)＋g2t2)


CD [小球落地时竖直方向上的分速度vy＝gt或vy＝eq \r(2gh).根据平行四边形定则得落地时的合速度v＝eq \r(v\\al(2,0)＋v\\al(2,y))＝eq \r(v\\al(2,0)＋g2t2)，或v＝eq \r(v\\al(2,0)＋v\\al(2,y))＝eq \r(v\\al(2,0)＋2gh).故C、D正确，A、B错误．]


二、非选择题(14分)


7．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H＝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，cs 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．


[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H＝eq \f(1,2)gt2解得：t＝eq \r(\f(2H,g))＝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H－h时，他沿水平方向运动的距离为eq \f(H,tan 53°)＋L，设他在这段时间内运动的时间为t′，则：H－h＝eq \f(1,2)gt′2，eq \f(H,tan 53°)＋L＝vt′，联立解得v＝6.0 m/s.


[答案] (1)0.8 s (2)6.0 m/s


[等级考提升练]


一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)


1．(多选)如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不计空气阻力，则( )





A．a的飞行时间比b的长


B．b和c的飞行时间相同


C．a的水平速度比b的小


D．b的初速度比c的大


BD [平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由h＝eq \f(1,2)gt2可知，飞行时间由高度决定，hb>ha，故a的飞行时间比b的短，选项A错误；同理，b和c的飞行时间相同，选项B正确；根据水平位移x＝v0t可知，a、b的水平位移满足xa>xb，且飞行时间tb>ta，故v0a>v0b，选项C错误；同理可得v0b>v0c，选项D正确．]


2．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，在某届IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)( )





A．适当减少v0 B．适当提高h


C．适当减小m D．适当减小L


A [欲击中靶心，应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大．飞镖飞行中竖直方向y＝eq \f(1,2)gt2、水平方向L＝v0t，得y＝eq \f(gL2,2v\\al(2,0))，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．]


3．“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，从抛出圆环至圆环落地的整个过程中，下列说法中正确的是( )


A．大人抛出圆环运动的时间比小孩抛出圆环运动的时间要短


B．小孩抛出圆环的速度比大人抛出圆环的速度要小


C．大人抛出的圆环运动发生的位移比小孩抛出的圆环运动发生的位移要大


D．小孩与大人抛出的圆环速度变化量大小相等


C [圆环抛出后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，h＝eq \f(1,2)gt2，圆环运动时间t＝eq \r(\f(2h,g))，大人身体高，抛出的圆环做平抛运动，因为高度高，所以运动时间长，故A错误；大人、小孩在同一竖直线上抛出，套中前方同一个物体，说明水平位移相同，水平方向做匀速直线运动，x＝v0t，大人抛出的圆环运动时间长，所以大人应该以较小的初速度抛出，故B错误；大人和小孩抛出的圆环水平位移相同，但大人抛出圆环的竖直位移大，根据矢量合成，大人抛出圆环的位移较大，故C正确；圆环单位时间内速度变化量Δv＝aΔt，圆环抛出后加速度相同，所以无论大人还是小孩抛出，单位时间内的速度变化量都相同，故D错误．]


4．如图所示，窗子上、下沿间的高度H＝1.6 m，墙的厚度d＝0.4 m，某人在离墙壁距离L＝1.4 m、距窗子上沿h＝0.2 m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取g＝10 m/s2.则v的取值范围是( )





A．v>7 m/s B．v