第五章 抛体运动（A卷·知识通关练）-【单元测试】2023-2024学年高一物理分层训练AB卷（人教版必修第二册）

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第五章  抛体运动（A卷·知识通关练）

核心知识1曲线运动

1．（2022·武汉二中高一期末）下列关于力和运动的说法中正确的是(　　)

A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B．物体在变力作用下不可能做直线运动

C．物体在变力作用下有可能做曲线运动

D．物体的受力方向与它的速度方向不在一条直线上时，有可能做直线运动

【答案】C

【解析】物体在恒力作用下可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误，C正确； 物体在变力作用下也可能做直线运动，例如非匀变速直线运动，选项B错误； 物体在受力方向与它的速度方向不在一条直线上时一定做曲线运动，不可能做直线运动，选项D错误；故选C.

2. （2022·大同一中高一期末）一质点做曲线运动，它的速度方向和加速度方向的关系是（　　）

A. 质点速度方向时刻在改变 

B. 质点加速度方向时刻在改变

C. 质点速度方向一定与加速度方向相同 

D. 质点速度方向不一定沿曲线的切线方向

【答案】A

【解析】A．曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向，故质点的速度方向时刻在改变，故A正确；

B．曲线运动的加速度的方向不一定时刻改变，如平抛运动的加速度方向恒定，故B错误；

C．物体做曲线运动的条件为质点的速度方向与加速度方向不共线即成一定夹角（不包含0°和180°），故C错误；

D．曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向，故D错误。

故选A。

3. （2022·岳阳市期末）关于曲线运动，下列说法中正确的是（    ）

A. 做曲线运动的物体一定具有加速度

B. 做曲线运动的物体，加速度一定是变化的

C. 加速度大小和速度大小均不变的运动是直线运动

D. 物体在恒力作用下，不可能做曲线运动

【答案】A

【解析】A．做曲线运动的物体速度一定变化，则一定具有加速度，选项A正确；

B．做曲线运动的物体，加速度不一定是变化的，例如平抛运动，选项B错误；

C．加速度大小和速度大小均不变的运动不一定是直线运动，例如匀速圆周运动，选项C错误；

D．物体在恒力作用下，也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项D错误。

故选A。

核心知识2．运动的合成与分解

4. （2022·中山市二中期末）如图，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与轴重合，在R从坐标原点以速度v0匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动。则红蜡块R的（　　）

A. 合速度的大小与时间t成正比

B. 合速度v的大小与时间t成反比

C. 合运动为匀变速直线运动

D. 合运动为匀变速曲线运动

【答案】D

【解析】AB．设玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动的加速度为a，则玻璃管沿x轴方向的速度为，则合速度，故AB错误；

CD．由AB的分析可知，合速度的方向与加速度方向不在一条直线上，所以合运动为匀变速曲线运动，故C错误，D正确。

5.（2022·黄山二中期末）如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度直线运动，在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是（   ）

A. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒

B. 乒乓球将保持原有的速度方向继续前进

C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒

D. 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒

【答案】A

【解析】ABCD．当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒，故A正确BCD错误。

6.（2022·宜春一中期末） 有关运动的合成，以下说法正确的是（  ）

A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动

B. 两个不在一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动

C. 两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动

D. 匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动

【答案】B

【解析】两个直线运动的合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，选项A错误；两个不在一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动，选项B正确；两个匀加速直线运动的合运动，若合加速度和合初速度方向不共线，则合运动是曲线运动，选项C错误；匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，选项D错误；故选B

核心知识3． 运动分解中的两类模型  

7．（2022·信阳一中期末）用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图，已知拉绳的速度v不变，则船速（   ）

A．逐渐增大 B．不变 C．逐渐减小 D．先增大后减小

【答案】A

【解析】设某时刻船速v1，绳子方向和船速夹角为α，则，所以当小船靠岸时，随α增大，船速逐渐增大，选项A正确，BCD错误。故选A。

8．（2022·南阳二中期末）如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，关于小船的运动，下列说法中正确的是（      ）

A．小船到达正对岸的B点

B．小船到达正对岸B点的左侧

C．小船到达正对岸B点的右侧

D．水流速度大小对小船渡河时间没有影响

【答案】CD

【解析】ABC.因为船速垂直河岸，水流速度沿着河岸方向，船沿河岸方向参与水流运动，所以船会达到对岸B点的右侧，AB错误C正确。

D.船速垂直河岸，渡河时间：，与水速无关，D正确。

9. （2022·济南一中期末）一只小船在静水中的速度为，它要渡过一条宽为的河，河水流速为，下列说法正确的是（　　）

A. 小船过河的最短时间为50s

B. 小船过河的实际速度可以垂直于河岸

C. 小船以最短时间过河，其位移为200m

D. 若小船过河过程中水流速度大小是变化的，则小船运动轨迹仍然为直线

【答案】C

【解析】A．当静水速与河岸垂直时，过河的时间最短，最短渡河时间为

故A错误；

B．因为静水船速小于水流速度，则合速度方向不可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度无法垂直于河岸，选项B错误；

C．小船以最短时间过河，沿河岸方向的位移，其合位移为

，选项C正确；

D．若小船过河过程中水流速度大小是变化的，则合速度时变化的，则小船运动轨迹为曲线，选项D错误。

核心知识4．平抛运动及应用

10. （2022·广东高考试题）如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（　　）

A. 将击中P点，t大于 B. 将击中P点，t等于

C. 将击中P点上方，t大于 D. 将击中P点下方，t等于

【答案】B

【解析】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据，可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有，故选项B正确。

11.（2022·辽宁葫芦岛高级中学期末）抗战时期，某战士居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，该战士从同一位置先后投出甲、乙两颗手榴弹，手榴弹在空中的运动可视为平抛运动，最后均落在敌方工事的同一水平面上。手榴弹的轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲在空中运动的时间比乙的长 B．甲、乙在空中运动的时间相同

C．甲刚被抛出时的速度比乙的大 D．甲、乙刚被抛出时的速度相同

【答案】BC

【解析】由题意可知，甲乙的高度相同，由，得，可知甲、乙在空中运动的时间相同，在水平方向，由，可知甲刚被抛出时的速度比乙的大，故BC正确，AD错误。

12．.（2022·广东省梅州市丰顺县和五华县一模） 如图（1）所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图（2）所示。谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（　　）

A. N处是瘪谷，M处为精谷

B. 精谷飞出洞口到落地的时间比瘪谷短

C. 精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动

D. 精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些

【答案】C

【解析】精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的风力作用下，瘪谷获得的速度大于精谷的速度，故D错误；

精谷和瘪谷飞出洞口后，据有水平方向的初速度，只受重力作用，做平抛运动，则都做匀变速曲线运动，故C正确；竖直方向上，则

精谷和瘪谷的下落高度相同，则精谷和瘪谷的落地时间相同，故B错误；水平方向上

时间相同的情况下，瘪谷的速度大于精谷的速度，则瘪谷的水平位移大于精谷的水平位移，则N处是精谷，M处为瘪谷，故A错误。

13. 如图所示，玩具气手枪的枪管AB对准竖直墙面上的C点，B、C间距且处于同一水平线上。弹丸以的速度从枪管射出，到达墙面时打在D点。（不计空气阻力，g＝10m/s2）求：

(1)C、D两点间的距离；

(2)弹丸打到D点时的速度（用根式表示即可）。

【答案】(1)20m；(2)m/s，与水平方向的夹角为45°

【解析】(1)弹丸B到D做平抛运动∶

水平方向

xBC=v0t

竖直方向

解得

t=2s

h=20m

(2)弹丸打到D点，竖直方向速度

 vDy =gt=20 m/s

故D点速度

速度与水平方向夹角为θ=45°。

 核心知识5．平抛运动与斜面组合

14. 如图所示，固定斜面的倾角为，高为h，一小球从斜面顶端水平抛出，落至斜面底端，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为(     )

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】对于整个平抛运动过程，根据h=gt2得  ,则平抛运动的初速度为：；当速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时竖直分速度为

vy=v0tanα=．则经历的时间为 ．故选D。

  15．将一个小球以速度v水平抛出，要使小球能够垂直打到一个斜面上，斜面与水平方向的夹角为，那么下列说法中正确的是（   ）

A．若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角越大，小球的飞行时间越长

B．若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角越大，小球的飞行时间越短

C．若保持斜面倾角不变，水平速度越大，小球的飞行时间越长

D．若保持斜面倾角不变，水平速度越大，小球的飞行时间越短

【答案】B

【解析】此题是小球能够“垂直”打到一个斜面上，实际上已知合速度的方向．分解速度小球运动轨迹如图1所示，则，当v不变时，，故选项B正确．当不变时，．故选项C也正确．

16．如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落在斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等。不计空气阻力，则(　　)

A．三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间均不相同

B．小球落到A、B两点时，其速度的方向不同

C．若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为∶3

D．若小球落到B、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为∶3

【答案】C

【解析】根据h＝gt2，得t＝，由于小球落到B、C时下落的高度相同，则这两次小球飞行时间相同，大于落在A处时的飞行时间，故A错误；小球落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向的位移比值一定，即有，故＝2，因此小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角与初速度无关，则小球落在A、B两点处的速度方向相同，故B错误；小球落到A、B两点，竖直位移，水平位移，则，根据P、A、B在水平方向间隔相等可得，两次抛出时小球的速率之比为v0A∶v0B＝1∶，小球落到B、C两点时，运动的时间相等，而P、A、B、C在水平方向间隔相等，根据v0＝可知，两次抛出时小球的速率之比为v0B∶v0C＝2∶3，所以v0A∶v0C＝∶3，故C正确，D错误。

核心知识5．探究平抛运动

17．在“研究平抛物体的运动”的实验时，斜槽是否光滑对实验结果是否有影响____．（填“有”、“没有”．）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向作匀速运动，②竖直方向作自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，我们将观察到_________；这个试验说明___________________________．

【答案】     没有；      A、B两个小球同时落地；      小球A竖直方向上做自由落体运动．

【详解】为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，斜槽是否光滑对实验结果没有影响；

在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果A、B两个小球同时落地，说明小球A竖直方向上做自由落体运动；

故答案为没有，A、B两个小球同时落地，小球A竖直方向上做自由落体运动．

18．如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球A、B，断开开关，两个小铁球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：

（1）实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为________运动的结论；

（2）若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5cm，则可算出球B到达P点的速度为________m/s。（g取10m/s2）

【答案】     匀速直线     1

【详解】（1）[1]球B在光滑的水平轨道上所受合外力为零，做匀速直线运动，实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动的结论；

（2）[2]球A从抛出到运动至P点所经历的时间为

所以球B到达P点的速度为

19. 小明用频闪照相探究平抛运动的规律，如图所示是他拍摄的小球做平抛运动的频闪照片，其中每个小正方形边长为l，频闪时间间隔为T。通过分析照片信息可知：

（1）小球平抛运动的初速度大小为___________；

（2）小球在竖直方向做___________运动，加速度大小为___________；

（3）如果小球处于图中第三个位置时速度方向与水平方向夹角为α，则tanα=___________。

【答案】    ①.     ②. 匀加速直线运动    ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]小球水平方向做匀速直线运动

（2）[2]竖直方向上，连续相等时间间隔内位移之差为恒量，所以，竖直方向做匀加速直线运动。

 [3]根据推论可得

（3）[4]竖直方向上，3点的速度等于2、4两点之间平均速速度，所以3点的竖直分速度为