物理人教版 (2019)第五章 抛体运动综合与测试复习课件ppt

阶段验收评价（一）  抛体运动

(本试卷满分：100分)

一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．物体在恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去恒力F1，则物体的运动情况是                                                                                                                              (　　)

A．一定做匀变速直线运动

B．可能做匀速直线运动

C．可能做曲线运动

D．速度大小一定增加

解析：选C　撤去F1，其余力的合力F与F1等大、反向、共线。若其余力的合力F与速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动；若其余力的合力F与速度方向共线时做匀变速直线运动，当其余力的合力F与速度方向相反时，则物体做减速运动，故C正确，A、B、D错误。

2．如图1所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸。若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是                                                         (　　)

A．增大船速，过河时间不变

B．增大船速，过河时间缩短

C．减小船速，过河时间变长

D．减小船速，过河时间不变                     图1

解析：选B　小船参与两个方向的分运动，沿河岸方向的水流的匀速运动和垂直河岸的小船的匀速运动，合运动的方向与河岸的夹角为tan α＝；若水流速度增大，为保持航线不变，则船速会增加，过河的时间为t＝，则时间变短，故B正确。

3．如图2所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块。汽车匀速向右运动在物块到达滑轮之前，下列说法正确的是                (　　)

A．物块将竖直向上做匀速运动

B．物块将处于超重状态                                           图2

C．物块将处于失重状态

D．物块将竖直向上先加速后减速

解析：选B　设汽车向右运动的速度为v，轻绳与水平方向的夹角为α，物块上升的速度为v′，则vcos α＝v′，汽车匀速向右运动，α减小，v′增大，物块加速上升，物块的加速度向上，物块处于超重状态，故B正确，A、C、D错误。

4．如图3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4.5 m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取10 m/s2)                                        (　　)

A．他安全跳过去是可能的

B．他安全跳过去是不可能的                                        图3

C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应大于4.5 m/s

D．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5 m/s

解析：选B　h＝gt2，x＝v0t，将h＝5 m，x＝6.2 m代入解得，安全跳过去的最小水平速度v0＝6.2 m/s。故B正确，A、C、D错误。

5．某同学设计了一个用网球定点击鼓的游戏，如图4是他表演时的场地示意图。图中甲、乙两面鼓等高，丙、丁两面鼓较低但也等高。若他每次发球时网球飞出位置不变且均做平抛运动，则                                                                                                                              (　　)

图4

A．击中甲、乙的两球初速度v甲＝v乙

B．击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙

C．假设某次发球能够击中甲鼓，用相同速度发球可能击中丁鼓

D．在击中四鼓的网球中，击中丙鼓的初速度最大

解析：选B　击中四鼓的网球在竖直方向的分位移关系有h甲＝h乙<h丙＝h丁，则网球在空中飞行的时间关系有t甲＝t乙<t丙＝t丁；击中甲、乙的两球在水平方向的分位移关系有x甲>x乙，由x＝v0t可知v甲>v乙，故A错误，B正确。该同学、甲鼓与丁鼓不在同一竖直平面内，用相同速度发球不可能击中丁鼓，故C错误。因为x丙<x丁，且t丙＝t丁，所以击中丁鼓的网球的初速度大于击中丙鼓的网球的初速度，故D错误。

6．袋鼠前肢短小，后肢长且强健有力，适于跳跃，是跳得最高、最远的哺乳动物，如图5所示。某次，袋鼠在平整的草原上跳出8 m远、2 m高，跳跃时不计空气阻力，袋鼠视为质点。设袋鼠离开水平地面时的速度方向与水平地面的夹角为α，则tan α等于

    (　　)

A．　　　　　　　　　 B．                   图5

C．1   D．2

解析：选C　袋鼠跳跃时的运动轨迹如图所示，从起点A到  最高点B可看作平抛运动的逆过程，袋鼠离地时速度方向与水平方向夹角的正切值为tan α，位移方向与水平方向夹角的正切值为tan β，则tan α＝2tan β＝2×＝1，故C正确。

7．某学校举办娱乐活动，一教师在投掷飞镖比赛预投中，他站在投镖线上从同一点C处水平抛出多个飞镖，结果以初速度vA投出的飞镖打在A点，以初速度vB投出的飞镖打在B点，始终没有打在竖直标靶的中心O点，如图6所示。为了能把飞镖打在标靶的中心O点，则他在正式比赛中，可采取的措施是(忽略空气阻力)                       (　　)

图6

A．投掷飞镖的初速度比打在A点的飞镖的初速度vA大些

B．投掷飞镖的初速度比打在B点的飞镖的初速度vB小些

C．保持初速度vA不变，降低抛出点C的高度

D．保持初速度vB不变，降低抛出点C的高度

解析：选C　飞镖被投出后，做平抛运动，当飞镖打在标靶上时，飞镖的水平位移相同，落点越向下，运动时间越长，说明水平速度越小，根据h＝gt2＝g2可得，若抛出点C的高度不变，为了能把飞镖打在标靶的中心O点，则投掷的飞镖的初速度应比打在A点的飞镖的初速度vA小些，比打在B点的飞镖的初速度vB大些；保持初速度vA不变，可降低抛出点C的高度，保持初速度vB不变，可升高抛出点C的高度，故C正确，A、B、D错误。

8．如图7所示为固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，质量不等的甲、乙两个小球同时从A点水平抛出，速度分别为v1、v2，经时间t1、t2，分别落在等高的C、D两点，OC、OD与竖直方向的夹角均为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，则(　　)

图7

A．v1∶v2＝1∶3

B．t1∶t2＝1∶4

C．甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时的速度大小相同

D．甲、乙两球从抛出到下落至轨道上的速度变化量相同

解析：选D　由题图可知，两个小球下落的高度h是相等的，根据h＝gt2可知甲、乙两球下落到轨道的时间相等，故B错误。设圆形轨道的半径为R，则A、C两点间的水平位移分别为x1＝R－Rsin 37°＝0.4R，x2＝R＋Rsin 37°＝1.6R，x2＝4x1；由于飞行时间t相同，则由v＝可知v2＝4v1，故A错误。由于飞行时间t相同，则两小球速度的竖直分量相等，但是初速度不相等，所以甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时的速度是不相同的，故C错误。两个球的速度变化量Δv＝gt，因为t相等，所以速度变化量相等，故D正确。

二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

9．某河流中河水的速度大小v1＝5 m/s，小船相对于静水的速度大小v2＝3 m/s。小船船头正对河岸渡河时，恰好行驶到河对岸的B点，若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船                    (　　)          图8

A．小船仍可能到达B点

B．可能到达正对岸的A′点

C．渡河的位移可能变短

D．渡河的时间可能变短

解析：选AC　现使小船船头指向河上游某方向渡河，合速度方向  仍然可以与AB相同，如图所示，即仍然可能到达B点，故A正确；因为水流速度大于船在静水中的速度，所以船不可能到达河正对岸的A′点，故B错误；现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向偏向AB左上方时，渡河的位移变短，故C正确；渡河时间等于河宽与船在垂直河岸方向的分速度的比值，船头正对河岸渡河时，时间最短，故D错误。

10．如图9所示，在距离竖直墙壁为L＝1.2 m处，将一小球水平抛出，小球  撞到墙壁上时，速度方向与墙面成θ＝37°，不计空气阻力。墙足够长，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则                (　　)

A．小球的初速度大小为3 m/s

B．小球撞到墙上时的速度大小为5 m/s                                 图9

C．将初速度变为原来的2倍，其他条件不变，小球撞到墙上的点上移了 m

D．若将初速度变为原来的一半，其他条件不变，小球可能不会撞到墙

解析：选AB　设小球水平抛出时的速度为v0，则从开始到撞到墙壁上所用的时间为t＝，撞到墙上时的竖直分速度vy＝gt；速度方向与墙面成θ＝37°，则tan θ＝＝，代入数据得v0＝3 m/s，故A正确。撞到墙上时的速度v＝＝ m/s＝5 m/s，故B正确。打到墙上的点距抛出点的竖直高度为h1＝gt2＝＝0.8 m；若将小球的初速度变为原来的2倍，则打到墙上的点距抛出点的竖直高度为h2＝gt22＝＝0.2 m；小球撞到墙上的点上移了Δh＝h1－h2＝0.8 m－0.2 m＝0.6 m，故C错误。因为墙足够长，所以只要初速度不为0，就一定能打到墙上，故D错误。

11．如图10所示，一小球以v0＝10 m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中的A、B两点。已知在A点时小球的速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点时小球的速度方向与水平方向的夹角为60°。空气阻力忽略不计，g取10 m/s2，则以下判断中正确的是         (　　)

A．小球从A点运动到B点经历的时间为t＝(－1) s                     图10

B．小球从A点运动到B点经历的时间为t＝ s

C．A、B两点间的高度差h＝10 m

D．A、B两点间的高度差h＝15 m

解析：选AC　小球在A点时的竖直分速度vAy＝v0tan 45°＝v0，在B点时的竖直分速度vBy＝v0tan 60°＝v0，由vy＝gt得小球从抛出点运动到A点经历的时间为t1＝＝ s＝1 s，小球从抛出点运动到B点经历的时间为t2＝＝ s＝ s，因此小球从A点运动到B点经历的时间为Δt＝t2－t1＝(－1)s，故A正确，B错误；小球从抛出点运动到A点和B点的过程中，在竖直方向下落的高度分别为hA＝gt12＝×10×12 m＝5 m，hB＝gt22＝×10×()2 m＝15 m，因此A、B两点间的高度差h＝h2－h1＝(15－5)m＝10 m，故C正确，D错误。

12．如图11所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大    坝的交点为O。一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO＝40 m，不计空气阻力，不考虑石子反弹过程，g取10 m/s2。下列说法正确的有                           (　　)

A．若v0＝10 m/s，则石子刚好落在水面与大坝的交点O处         图11

B．若v0＝5 m/s，则石子落在AO的中点处

C．若石子能直接落入水中，则v0越大，在空中飞行的时间就越长

D．若石子不能直接落入水中，则v0越大，在空中飞行的时间就越长

解析：选AD　小石子扔出后做平抛运动，根据AOsin 30°＝gt2得t＝ s＝2 s，则小石子不落入水中的最大速度v0＝＝ m/s＝10 m/s，即v0＝10 m/s时，小石子刚好落在水面与大坝的交点O处，故A正确。若v0＝5 m/s<10 m/s，则小石子会落在大坝上，小石子落在大坝上时位移与水平面的夹角为30°，则tan 30°＝＝，代入v0＝5 m/s可解得t2＝1 s，则小石子落到大坝上时水平位移x＝v0t2＝5×1 m＝5 m，合位移x合＝＝ m＝10 m＝AO，故B错误。若小石子能落入水中，则平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，故C错误。若小石子不能直接落入水中，落在大坝上位移夹角不变，由tan 30°＝＝可知，v0越大，运动的时间就越长，故D正确。

三、非选择题(本题共5小题，共60分)

13．(8分)在“探究平抛运动的特点”的实验中：

(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是________________________________________________________________________。

(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的。

(3)某同学建立的直角坐标系如图12所示，若他在安装实验装置和进行实验操作时只有一处失误，即是_______________________。

图12

解析：(1)斜槽末端水平时小球在斜槽末端受力平衡，即小球放在槽口能静止不动。

(2)用重垂线来确定竖直线最准确。

(3)坐标原点应在平抛起点小球的球心位置，即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点。

答案：(1)将小球放置在槽口处轨道上，看小球能否保持静止　(2)重垂线　(3)坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点

14．(10分)在“研究平抛运动的特点”实验中，(1)如图13所示是横挡条     卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________。

A．球心　　B．球的上端　　C．球的下端

在此实验中，下列说法正确的是________。                            图13

A．斜槽轨道必须光滑

B．记录的点应适当多一些

C．用平滑曲线把所有的点连接起来

D．y轴的方向根据重垂线确定

(2)图14是利用图13装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作中出现的问题是________。

A．释放小球时初速度不为0

B．释放小球的初始位置不同

                                                                 图14

C．斜槽末端切线不水平

(3)图15是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是________。

图15

解析：(1)题图1中是用横挡条卡住做平抛运动的小球，用铅笔标注小球最高点，故平抛运动轨迹标注的是小球最高点，故B正确。实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证小球从同一位置由静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，小球离开斜槽末端的速度就是一样的，故A错误；记录点适当多一些，舍去偏差较大的点，能够保证描点平滑，故B正确，C错误；y轴必须是竖直方向，即用重垂线确定，故D正确。

(2)由题图可知斜槽末端不水平，才会造成斜抛运动，故C正确。

(3)插入瓶中的另一根吸管使得细管上端压强恒定，目的就是为了保证水流流速不受瓶内水面下降的影响而减小，能保证下降到该细管上端前的一段时间内，能够得到稳定的细水柱，故B正确。

答案：(1)B　BD　(2)C　(3)B

15．(12分)直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s。若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资在竖直下落时又以1 m/s的速度匀速水平向北运动，求：

(1)物资在空中运动的时间；

(2)物资落地时速度的大小；

(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离。

解析：如图所示，物资的实际运动可以看成是竖直方向的匀速直线运动和   水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动。

(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动 的时间相等。

因此t＝＝ s＝20 s。

(2)物资落地时vy＝5 m/s，vx＝1 m/s，由平行四边形定则得v＝＝ m/s＝ m/s。

(3)物资在水平方向的位移大小为x＝vxt＝1×20 m＝20 m。

答案：(1)20 s　(2) m/s　(3)20 m

16．(12分)某新式可调火炮，水平射出的炮弹可视为平抛运动。如图16，目标是一个剖面为90°的扇形山崖OAB，半径为R(R为已知)，重力加速度为g。

图16

(1)若炮弹以初速度v0(v0为已知)射出，恰好垂直打在圆弧的中点C，求炮弹到达C点所用时间；

(2)若在同一高地P先后以不同速度射出两发炮弹，击中A点的炮弹运行的时间是击中B点的两倍，O、A、B、P在同一竖直平面内，求高地P离A点的高度。

解析：(1)设炮弹的质量为m，炮弹做平抛运动，其恰好垂直打在圆弧的中点C时，由几何关系可知，其水平分速度和竖直分速度相等，

即vy＝vx＝v0，

vy＝gt，t＝。

(2)设高地P离A点的高度为h，

则有h＝g(2t0)2，

h－R＝gt02，

解得h＝R。

答案：(1)　(2)R

17．(18分)如图17所示，在距地面高为H＝45 m处，有一小球A以初速度v0＝10 m/s水平抛出。与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，A、B均可看成质点，空气阻力不计。求：     

                                                                        图17

(1)A球从抛出到落地的时间；

(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移；

(3)A球落地时，A、B之间的距离。

解析：(1)A球抛出后做平抛运动，竖直方向有

H＝gt2，解得t＝＝3 s。

(2)A球从抛出到落地的水平位移xA＝v0t＝30 m。

(3)物块B做匀减速直线运动，加速度大小

a＝μg＝5 m/s2，

物块B滑动的时间t′＝＝ s＝2 s，

在此期间B运动的距离xB＝t′＝10 m，

A球落地时，A、B之间的距离

xAB＝xA－xB＝20 m。

答案：(1)3 s　(2)30 m　(3)20 m