2021-2022学年教科版（2019）必修第二册 第一章 抛体运动 单元测试题2（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第二册
第一章
抛体运动
单元测试题2（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动的速度大小可以不变，但速度方向一定改变
B．曲线运动的速度方向可以不变，但速度大小一定改变
C．曲线运动的物体的加速度方向就是物体的运动方向
D．曲线运动的物体在某点的加速度方向即为该点的切线方向
2．西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有（不计空气阻力）（　　）
A．运动时间之比是2：1
B．下落的高度之比是2：1
C．下落的高度之比是1：1
D．运动的加速度之比是2：1
3．关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（　　）
A．速度方向时刻在改变
B．加速度方向时刻在改变
C．速度方向与加速度方向相同
D．加速度方向与速度方向垂直
4．下列说法正确的是（　　）
A．只要物体受到的合外力不为零，物体就做曲线运动
B．曲线运动的物体加速度方向和速度方向可能在同一直线上
C．做曲线运动的物体加速度可以是恒定的
D．曲线运动的物体合外力一定是变化的
5．如图所示，光滑水平桌面上有一小铁球正以速度v沿直线运动。某时刻起，将一条形磁铁固定在铁球运动的正前方A处或旁边的B处，则（　　）
A．若磁铁固定在A处，小铁球将做匀速直线运动
B．若磁铁固定在A处，小铁球将做匀变速直线运动
C．若磁铁固定在B处，小铁球将做匀速圆周运动
D．若磁铁固定在B处，小铁球将做曲线运动
6．如图所示，一牵引车沿水平面以的速度向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重物沿竖直杆上升。某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角，跨过滑轮的绳子恰好相互垂直，此时重物的速度大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片儿便飞向锅里。面片刚被削离时距锅的高度为h，与锅缘的水平方向的距离为L，锅的半径也为L。将削出的面片的运动视为平抛运动，且面片都落入锅中，重力加速度为g。则下列对所有面片在空中运动的描述，其中，正确的是（
）
A．运动的时间不相同
B．速度的变化量都不相同
C．落入锅中的面片，最大速度是最小速度的4倍
D．落入锅中的面片，水平最大速度是最小速度的3倍
8．关于曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　）
A．速度大小一定时刻改变
B．速度方向一定时刻改变
C．加速度大小一定时刻改变
D．加速度不可能为零
9．质量为2
kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．质点的初速度为5
m/s
B．质点所受的合外力为3
N，做匀加速曲线运动
C．2
s末质点速度大小为6
m/s
D．2
s内质点的位移大小约为12
m
10．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成角，则（　　）
A．刚开始时B的速度vB=
B．刚开始时B的速度vB=vcosθ
C．A匀速上升时，重物B减速下降
D．重物B下降过程，绳对B的拉力小于B的重力
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“先后”）落地；
(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间_______（填“变长”“不变”或“变短”）；
(3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是_______运动；
(4)如图乙，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是__________；
A．调节斜槽使其末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次释放小球的速度可以不同
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
(5)小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），则A点__________（填“是”或“不是”）拋出点；
(6)结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为_____m/s；
(7)小球经过B点时的速度大小为______m/s。
12．在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下：
①在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽E前，木板与槽E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A。
③将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B。
④将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C。若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2。
（1）关于该实验，下列说法正确的是（____）
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．斜槽轨道末端必须保持水平
C．每次释放小球的位置可以不同
D．每次小球均须由静止释放
（2）一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令，并描绘出了如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，已知当地重力加速度为g，则小球平抛的初速度大小v0=___________；
（3）若某次实验测得，，，，g取，则小球平抛初速度的大小为_____________m/s。
三、解答题（共45分）
13．跳台滑雪是冬奥会比赛中极具观赏性的项目。如图1，运动员以水平初速度从起跳区边缘点飞出至落在着陆坡上点的过程中，根据传感器的记录，运动员的水平位移随时间变化的图像如图2所示，下落高度随时间变化的图像如图3所示。图2和图3中的虚线为模拟运动员不受空气阻力的情形，实线为运动员受到空气阻力的情形，两类情形下，运动员在空中飞行的时间均为，且均落在着陆坡上，重力加速度，求：
(1)着陆坡与水平地面之间的夹角的正切值；
(2)运动员水平初速度的大小。
14．如图所示，在水平地面上固定一倾角的斜面体ABC，
AC长为=3m，A正上方一小物体距离地面高h=2.7m，将物体以水平速度向右抛出，不计空气阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2
（1）若物体恰好击中斜面AC中点，求大小；
（2）若物体以=4m/s水平抛出，求物体击中斜面体ABC前飞行时间。
15．如图所示，O为竖直面内圆周的圆心，半径为R，P和Q为同一条竖直线与圆周的交点，O到的距离为。在O点第一次把小球水平向右抛出，恰经过圆周上的Р点。现在第二次在O点把小球水平向右抛出，同时对小球施加一个竖直方向的恒力，经过圆周上的Q点，且经过Q时的水平速度为第一次平抛初速度的倍。已知小球质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力。
(1)求第一次小球水平向右抛出的速度大小；
(2)求第二次施加的恒力大小。
16．一物体以的初速度水平抛出，落地时其水平位移和竖直位移大小相等。（g取10m/s2）求：
（1）物体经多长时间落地；
（2）此过程物体的实际位移有多大。
参考答案
1．A
【详解】
AB．曲线运动的速度大小可以不变，但速度方向一定改变，选项A正确，B错误；
C．曲线运动的物体的速度方向就是物体的运动方向，选项C错误；
D．曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点的切线方向，选项D错误。
故选A。
2．A
【详解】
两次抛出后都碰到了墙，所以水平位移相同，西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动
A．水平位移相同，初速度之比为1：2，根据
可知，运动时间之比是2：1，故A正确；
BC．下落的高度，则下落高度之比为4：1，故BC错误；
D．都做平抛运动，加速度都是重力加速度，相等，故D错误。
故选A。
3．A
【详解】
A．做曲线运动的物体速度方向时刻在改变，故A正确；
B．做曲线运动的物体加速度方向不一定改变，比如平抛运动，加速度方向不变，故B错误；
C．做曲线运动的物体速度方向和加速度方向不共线，故C错误；
D．做曲线运动的物体加速度方向与速度方向不一定垂直，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
A．物体受到的合外力不为零，物体也可能做变速直线运动，选项A错误；
B．曲线运动的物体加速度方向和速度方向不可能在同一直线上，选项B错误；
C．做曲线运动的物体加速度可以是恒定的，物体做匀变速曲线运动，选项C正确；
D．曲线运动的物体合外力不一定是变化的，只要合外力方向与速度方向不在同一直线上即可，选项D错误。
故选C。
5．D
【详解】
AB．若磁铁固定在A处，随着磁场力的增大，小球做变加速直线，AB错误；
CD．由于磁场力大小和方向都变化，所以小球不能做匀速圆周运动，只能做曲线运动，C错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】
将牵引车和重物的速度分解为沿绳和垂直于绳的速度，沿绳速度大小相等，
故选A。
7．D
【详解】
A．由于削出的面片的运动视为平抛运动，则在竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，则运动的时间相同，A错误；
B．根据加速度的定义式有
a
=
由选项A可知，面片运动的时间相同，且只受重力则加速度为a，则速度的变化量相同，B错误；
D．削出的面片的运动视为平抛运动，则在水平方向有
xmin
=
L
=
vxmint，xmax
=
3L
=
vxmaxt
则经过计算可知，落入锅中的面片，水平最大速度是最小速度的3倍，D正确；
C．落入锅中的面片的速度为
vmin
=
，vmax
=
由以上计算可看出落入锅中的面片，最大速度不可能是最小速度的4倍，C错误。
故选D。
8．BD
【详解】
AB．曲线运动的方向沿着轨迹的切线方向，所以速度的方向时刻改变，速度的大小不一定变化，故B正确，A错误；
CD．物体做曲线运动的条件是合力（加速度）与初速度不在同一条直线上，合力（加速度）可以不变，故D正确，C错误。
故选BD。
9．ABD
【详解】
A．由x方向的速度图像可知，在x方向的加速度为1.5
m/s2，受力Fx＝3
N，由y方向的位移图像可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy＝4
m/s，受力Fy＝0。因此质点的初速度为5
m/s，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，做匀加速曲线运动，AB选项正确；
C．2
s末质点速度应该为
C选项错误；
D．2
s内水平方向上位移大小
x＝vxt＋at2＝9
m
竖直方向上位移大小
y＝8
m
合位移大小
D选项正确；
故选ABD。
10．BC
【详解】
AB．对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是，其中就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度
选项A错误，B正确；
CD．由于A匀速上升，在增大，所以在减小，当运动至定滑轮的连线处于水平位置时，所以，B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，则选项C正确，D错误。
故选BC。
11．同时
不变
自由落体
A
不是
1.5m/s
2.5m/s
【详解】
(1)[1]由平抛运动中，竖直方向做自由落体运动，所以小球A、B会同时落地；
(2)[2]因为小球A做平抛运动的时间由高度决定，由于A距离地面的高度没变，小球A空中运动的时间也会不变；
(3)[3]由于小球A和小球B同时落地，而小球B做自由落体运动，由此可得，小球A在竖直方向也做自由落体运动；
(4)[4]由于研究平抛运动的运动性质，可知，斜槽的末端必须保持水平，每次释放小球的位置必须相同，速度也必须相同，最后要将小球的位置记录的点连成平滑的曲线；
(5)[5]由于小球竖直方向做的自由落体运动，相等时间内位移满足一定的比值关系，如果A点是原点，和相等时间内的位移比值关系不符，可知，A点不是原点；
(6)[6]竖直方向，由公式
又
得
(7)[7]B点的速度
得
12．BD
1.5
【详解】
(1)[1]A．只要保证小球过E点的速度相同即可，不需要斜槽轨道尽可能光滑。故A错误；
B．本实验是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须保持水平。故B正确；
CD．为了保证小球过E点的速度相同，每次小球必须从相同位置静止释放。故C错误，D正确。
故选BD。
(2)[2]由平抛规律，水平方向上有
竖直方向上有
联立解得
由题意得
解得
(3)[3]将数据带入公式
解得
13．(1)0.8；(2)
【详解】
(1)依据考虑空气阻力时的水平位移和下落高度，可知
(2)不考虑空气阻力时，在竖直方向有
代入数据，解得下落高度
该情况下，运动员依然落在着陆坡上，故
代入数据，解得水平位移
在水平方向有
代入数据，解得
14．（1）2m/s；（2）s
【详解】
（1）从抛出到C点，由平抛运动的规律得
联立解得
（2）物体以=4m/s水平抛出，设打在斜面上D点，AD长度为，则有
联立解得
15．(1)；(2)14mg
【详解】
(1)第一次小球水平向右抛出经过了P点，则结合几何关系可知
解得
(2)第二次水平方向
竖直方向
其中
解得
a=13g
F=14mg
16．（1）；（2）
【详解】
（1）根据落地时水平位移和竖直位移大小相等，则：
而
得
代入数据解得
（2）水平位移
代入数据解得
则物体的实际位移
代入数据解得