高中物理人教版 (2019)必修 第二册第五章 抛体运动4 抛体运动的规律课堂检测

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册5.4抛体运动的规律课时作业10（含解析）

1．将一小球以初速度v0=4m/s水平抛出，经0.6s落地，g取10m/s2，则小球在这段时间内的水平位移为（　　）

A．大于3m B．3m C．2.4m D．1.8m

2．如图所示，三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O。不计空气阻力，x轴为地面，则可判断A、B、C三个小球（　　）

A．初始时刻纵坐标之比为

B．在空中运动过程中重力做功之比为

C．在空中运动的时间之比为

D．到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为

3．如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处．不计空气阻力，则落到B处的石块（　　）

A．初速度大，运动时间长 B．初速度大，运动时间短

C．初速度小，运动时间短 D．初速度小，运动时间长

4．2019年9月29日下午在第十三届女排世界杯中，中国女子排球队以十一战全胜的战绩卫冕世界杯冠军，如图所示为运动员朱婷在后排强攻。若运动员朱婷此时正在后排离球网3m处强攻，速度方向水平。设矩形排球场的长为2L，宽为L(实际L为9m)，若排球(排球可视为质点)离开手时正好在3m线(即线)中点P的正上方高h1处，球网高H，对方运动员在近网处拦网，拦网高度为h2，且有h1>h2 >H，不计空气阻力。为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，则球离开手的速度v的最大范围是(排球压线不算犯规) （   ）

A．

B．

C．

D．

5．一位运动员进行射击比赛时，子弹水平射出后击中目标。当子弹在飞行过程中速度平行于抛出点与目标的连线时，大小为v，不考虑空气阻力，已知连线与水平面的夹角为，则子弹（　　）

A．初速度

B．飞行时间

C．飞行的水平距离

D．飞行的竖直距离

6．某学校体育选修课开设飞镖投掷项目，在竖直墙壁上悬挂一镖靶，一学生站在离墙壁一定距离的某处，以某一速度将飞镖水平抛出，飞镖落在镖心O的正下方的A点，若飞镖仍从原位置抛出，要使飞镖落在球心O点，则下列措施可能可行的是（　　）

A．仍水平抛出飞镖，飞镖抛出的初速度减小

B．仍水平抛出飞镖，飞镖抛出的初速度增大

C．斜向下方抛出飞镖，飞镖抛出的初速度不变

D．斜向下方抛出飞镖，飞镖抛出的初速度变小

7．中央电视台综艺节目《加油向未来》中有一个橄榄球空中击剑游戏：宝剑从空中B点自由落下，同时橄榄球从A点以速度v0沿AB方向抛出，恰好在空中C点击中剑尖，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．橄榄球在空中运动的加速度大于宝剑下落的加速度

B．橄榄球若以小于v0的速度沿原方向抛出，一定能在C点下方击中剑尖

C．橄榄球若以大于v0的速度沿原方向抛出，一定能在C点上方击中剑尖

D．橄榄球无论以多大速度沿原方向抛出，都能击中剑尖

8．如图所示，水平地面上固定着一倾角θ＝37°的斜面体ABC，高BC＝h，P点位于A点的正，上方，并与B点等高。已知当地的重力加速度为g，现从P点水平向左抛出一小球（可视为质点），忽略空气阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（　　）

A．若小球恰好落在斜面AB的中点，其运动时间为

B．若小球恰好落在斜面AB的中点，其初速度为

C．若小球垂直打在斜面AB上，则下落的高度为

D．若小球垂直打在斜面AB上，则下落的高度为

9．如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向上．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(0，L)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运动时间相同

C．b的初速度是c的两倍

D．a运动时间是b的两倍

10．如图所示，P、Q是高度不同的两点，P点比Q点高，从P、Q两点同时相向水平抛出两个小球，其运动轨迹相交于A点，则以下说法正确的是（　　）

A．P、Q两球在A点相遇

B．Q小球先落地

C．要让两球能在A点相遇，应先抛出P小球

D．要让两球能在A点相遇，应先抛出Q小球

11．如图所示，在斜面顶端的A点以速度v0平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v0水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（　　）

A．AB∶AC=2∶1 B．AB∶AC=4∶1

C．t1∶t2=2∶1 D．t1∶t2=∶1

12．如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点，将一个小球以水平速度沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出，不计空气阻力，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为，那么小球完成PQ段飞行的时间是（  ）

A． B．

C． D．

13．如图所示，由地面同一点踢出的甲、乙两足球的飞行路径分别为曲线①和曲线②，且两曲线的最高点等高。忽略空气阻力对足球飞行的影响，下列说法正确的是（　　）

A．足球甲在空中飞行的时间等于足球乙在空中飞行的时间

B．足球甲在空中飞行的时间小于足球乙在空中飞行的时间

C．足球甲的落地速度等于足球乙的落地速度

D．足球甲的落地速度小于足球乙的落地速度

14．如图所示，A、B两小球从O点水平抛出，A球恰能越过竖直挡板P落在水平面上的Q点，B球抛出后与水平面发生碰撞，弹起后恰能越过挡板P也落在Q点．B球与水平面碰撞前后瞬间水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变、方向相反，不计空气阻力．则

A．A、B球从O点运动到Q点的时间相等

B．A、B球经过挡板P顶端时竖直方向的速度大小相等

C．A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍

D．减小B球抛出时的速度，它也可能越过挡板P

15．如图所示，在O点将a、b、c三个小球以不同的初速度平抛，已知小球a、b落在倾角为60°的斜面上，小球c垂直打在倾角为30°的斜面上。下列说法正确的是（　　）

A．小球a、b的竖直位移与水平位移之比相同

B．小球a、b的运动时间之比等于初速度的平方之比

C．若小球b、c运动时间相等，则小球b、c平抛初速度之比为1：2

D．若小球a、c运动时间相等，则a、c小球速度变化量相等

16．某人把一小球从离地面高h=45m的屋顶，以v0=30m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力（g=10m/s2）。求：

(1)小球在空中飞行的时间；

(2)小球落地点离抛出点的水平距离；

(3)小球落地时的速度。

17．如图所示，斜面体ABC固定在地面上，小球p从A点静止下滑，当小球p开始下滑时，另一小球q从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B处。 已知斜面AB光滑，长度l =2. 5m，斜面倾角为。 不计空气阻力，g取10m/s2. 求：

(1)小球p从A点滑到B点的时间；

(2)小球q抛出时初速度的大小。

18．如图所示，菜农用水泵的出水管是水平的，出水口到地面的距离为y=1.25m。抽水浇地时，水从出水口流出，落地位置到出水口的水甲距离为x=1m，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：

（1）水从出水口流出时的速度；

（2）水落到地面时的速度方向与地面的夹角θ的正切值tanθ。

19．如图所示，高为H、倾角为θ=45°的斜面AB放置在水平地面上，左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性，小球每次出手时的速度方向都是水平向右，出手点位于高台边缘且距地面高度为2H，重力加速度为g，忽略空气阻力。

(1)如果斜面底端A点到高台的水平距离也为H，为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围；

(2)如果落在A点的小球与落在B点的小球速度大小相等，求A点距高台的水平距离。

参考答案

1．C

【详解】

小球做平抛运动，水平方向做匀速运动，则在这段时间内的水平位移

故C正确；

故选C。

2．A

【详解】

C．由图象可得三个小球的水平位移之比为

根据平抛运动的水平位移公式

得时间之比为

所以C错误；

AB．根据竖直位移公式

可得竖直位移之比为

又因为三个小球的质量相等，所以在空中运动过程中重力做功之比为

所以A正确，B错误；

D．到达O点时，合位移与水平位移的夹角的正切值为

又合速度与水平方向夹角的正切值为

所以速度方向与水平方向夹角的正切值之比为

所以D错误。

故选A。

3．B

【解析】

解：落到B处的石块下落的高度较小，根据 ，知落在B处的石块运动时间较短，根据初速度 知，落在B处的石块水平位移大，时间短，则初速度较大．故B正确，ACD错误．

4．D

【详解】

为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，根据得：

平抛运动的最大位移：

则平抛运动的最大速度：

根据得：

则平抛运动的最小速度：

球离开手的速度的最大范围是：

故A、B、C错误，D正确；

故选D。

5．C

【详解】

A．速度v与水平方向的夹角为，将该速度进行分解

故A错误。

B．射出点于目标的连线与水平面的夹角为，知

解得

故B错误。

C．水平位移

故C正确。

D．竖直位移

故D错误。

故选C。

6．B

【详解】

根据平抛运动规律可知，飞镖飞行时间

飞镖下落高度

AB．飞镖水平抛出，若飞镖抛出的初速度增大，则飞镖飞行时间变短，下落高度变小，可能落在圆心O点，若飞镖抛出的初速度减小时，则飞镖飞行时间变长，下落高度变大，飞镖将偏离圆心O更远，故B正确、A错误；

CD．若斜向下方抛出飞镖，飞镖抛出的初速度不管不变还是变小，飞镖的水平速度都变小，飞行时间变长，且飞镖有竖直向下的初速度，下落的竖直高度一定变大，飞镖将偏离圆心O更远，故CD错误。

故选B。

7．C

【详解】

A．橄榄球在空中运动的加速度等于宝剑下落的加速度，均等于重力加速度，故A错误；

B．橄榄球若以小于v0的速度沿原方向抛出，则水平方向的速度减小，运动到相遇点的时间增大，剑下降的高度增大，可能剑尖落地后橄榄球才到C点所在的竖直线，所以橄榄球可能在C点下方击中剑尖，也可能击不中剑尖，故B错误；

C．橄榄球若以大于v0的速度沿原方向抛出，则水平方向的速度增大，运动到相遇点的时间减小，剑下降的高度减小，一定能在C点上方击中剑尖，故选项C正确；

D．若抛出的速度太小，可能橄榄球不会与剑尖相遇，故选项D错误。

故选C。

8．D

【详解】

A．若小球恰好落在斜面的中点，则下落的竖直高度为，由

可得运动时间

故A错误；

B．因为

又

解得初速度

故B错误；

CD．因为

由几何关系可知

解得

故C错误，D正确。

故选D。

9．BC

【详解】

A．因为a的竖直高度大，则运动时间长，但是水平位移相同，根据x＝v0t知，a的水平速度小于b的水平速度，故A错误；

BD．b、c的高度相同，小于a的高度，根据h＝gt2，得

t＝

知b、c的运动时间相同，a的运动时间是b的运动时间的倍．故B正确，D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BC.

10．BC

【详解】

ACD．在A点P球下降的高度大于Q球下降的高度，则根据

h=gt2

知，P球下降的时间大于Q下降的时间，即P、Q两球不可能在A点相遇，要让两球能在A点相遇，应先抛出P小球，故AD错误，C正确；
B．由于Q球的高度小，则下降的运动时间短，Q球先落地，故B正确；

故选BC。

11．BC

【详解】

CD．小球落在斜面上时，平抛运动竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值为

则

所以运动的时间与初速度成正比，则

t1：t2=2：1

故C正确，D错误；

AB．小球做平抛运动，竖直方向上下落的位移为，知竖直方向上的位移之比为

斜面上的位移为

则

AB：AC=hAB：hAC=4：1

故A错误，B正确。

故选BC。

12．BC

【详解】

AB．小球做平抛运动

则时间

A错误B正确；

CD．在水平方向上有

则

D错误C正确。

故选BC。

13．AD

【详解】

AB．设任一足球的初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的夹角为α，上升的最大高度为h，运动时间为t，落地速度大小为v．取竖直向上方向为正方向，足球竖直方向上做匀减速直线运动，加速度为

a=-g

由

0-vy2═-2gh

得

vy=

由题，最大高度h相等，则两个足球初速度的竖直分量相同；根据

可知足球甲在空中飞行的时间等于足球乙在空中飞行的时间，选项A正确，B错误；

CD．根据机械能守恒定律得知，足球落地时与抛出时速度大小相等．由

vy=v0sinα

可知

v0=

路径①足球初速度与水平的夹角最大，则其初速度v0最小，则路径①的落地速率最小；即足球甲的落地速度小于足球乙的落地速度，选项C错误，D正确。

故选AD。

14．BCD

【详解】

A.将两球的运动分解为水平方向和竖直方向分析，抓住等时性，结合竖直方向上的运动规律比较运动的时间，结合水平位移比较抛出时的初速度．根据下降的高度比较竖直分速度的大小．将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，根据等时性，结合竖直方向上的运动规律知，B球的运动时间是A球运动时间的3倍，故A错误；

B.A、B两球到达P顶端时，下降的高度相同，根据竖直方向上的运动规律知，竖直方向上的分速度大小相等，故B正确；

C.从O到Q，由于B球的运动时间是A球运动时间的3倍，由于水平位移相等，则A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍，故C正确；

D.减小B球抛出时的速度，第一次落点的水平位移减小，反弹后可能会越过挡板P，故D正确．

故选BCD。

15．ACD

【详解】

A．在斜面顶端以不同的初速度水平抛出几个小球，小球a、b均落在同一斜面上，斜面的底角不变，根据几何关系可知位移夹角不变，即小球a、b的竖直位移与水平位移之比都为tan60°，故A选项正确；

B．根据平抛运动规律和几何关系，分析小球a、b可知

解得

即小球a，b的运动时间之比等于初速度之比，故B错误：

C．根据平抛运动规律和几何关系，分析小球c可知

若小球b、c运动时间相等

解得

故C选项正确；

D．若小球a、c运动时间相等，由于a、c加速度相同，根据△v=gt，a、c小球速度变化量相等，选项D正确。

故选ACD。

16．(1)；(2)；(3)，方向与地面成角斜向下

【详解】

(1)由得飞行的时间

(2)落地点离抛出点的水平距离为

(3)落地时的竖直速度

小球落地时的速度

解得

即速度方向与地面成角斜向下。

17．(1)1s；(2)m/s；

【详解】

（1）小球p从斜面上下滑的加速度为a，根据牛顿第二定律

解得

下滑所需时间为，根据运动学公式得

解得

 （2）小球q运动为平抛运动，水平方向做匀速直线运动，设抛出速度为。 则

依题意得

解得

18．（1）2m/s；（2）2.5

【详解】

（1）水从出水口流出的速度大小为，设从流出到落地所用时间为t，则

联立解得

t=0.5s

=2m/s

（2）设水落到地面时，竖直方向的速度为，则

=gt

解得

=5m/s

水落到地面时的速度方向与地面的夹角θ的正切值为

19．(1)；(2)

【详解】

(1)由平抛运动知识可得：

联立二式可得：

如果小球落在A点，那么水平位移，竖直位移，代入可得

如果小球落在B点，那么水平位移，竖直位移，代入可得

则初速度的范围应该是

(2)设A点距高台的水平距离为s，如果小球落在A点，由可得

在竖直方向上是一个自由落体运动，根据可得

设小球落到A点时的速度大小为，由速度合成可知

同理落在B点时有：

由题意可知

故有

解得