第一章 抛体运动 单元测试题（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（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（　　）
①物体运动的加速度
②物体沿水平方向运动的分速度
③物体沿竖直方向运动的分速度
④物体运动的位移方向
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
2．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，两球同时落到地面。这个实验（　　）
A．只能说明上述实验中的第①条
B．只能说明上述实验中的第②条
C．不能说明上述实验中的任何一条
D．能同时说明上述实验中的两条
3．如图所示，小船在河中发动机损坏失去动力，人们用绳通过定滑轮将小船拉回河岸。若人以0.4m/s的速度匀速拉绳，某时刻绳与水平方向的夹角α=60°，下列关于船的运动性质及该时刻小船在水中运动速度的说法，正确的是（　　）
A．船做变速直线运动，v=0.8m/s
B．船做变速直线运动，v=0.2m/s
C．船做匀速直线运动，v=0.8m/s
D．船做匀速直线运动，v=0.2m/s
4．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体做曲线运动，其速度可能不变
B．物体做曲线运动时其加速度可能为零
C．物体做曲线运动时它所受合外力一定不为零
D．当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上时，物体可能做曲线运动
5．关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）
A．做平抛运动的物体每秒内速率的改变量相等
B．平抛运动是曲线运动，但不是匀变速运动
C．平抛运动的速度大小是时刻变化的
D．平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大，若足够高，速度方向最终可能竖直向下
6．如图所示，从同一条竖直线上两个不同点、分别向右平抛两个小球，平抛、的初速度分别为、，结果它们同时落到水平面上的点处（不考虑空气阻力）。下列说法中正确的是（　　）
A．、一定是同时抛出的
B．一定是先抛出的
C．一定是
D．一定是
7．如图，离地面高h=0.8m处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若甲、乙同时到达地面，g=10m/s2，则v0的大小是（　　）
A．1m/s
B．m/s
C．2m/s
D．m/s
8．可视为质点的滑块质量m=0.5kg，静止在如图所示的光滑水平面上的A点，在方向水平向右、大小为2N的拉力F作用下开始运动，同一时刻小球从水平面上B点正上方某处以初速度v0=5m/s水平向左抛出，一段时间后小球恰好落在滑块上。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力，A点与B点的距离L=18m，则（　　）
A．滑块运动的加速度大小为4m/s2
B．小球刚开始运动时距离B点的高度为15m
C．这个过程中小球的位移大小为10m
D．这个过程中小球运动的时间为4s
9．在光滑的水平面上建立平面直角坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开始运动，沿x方向和y方向的图像和图像分别如图所示。则内（　　）
A．质点的运动轨迹为直线
B．质点的加速度大小恒为
C．末质点的速度大小为
D．末质点离坐标原点的距离为
10．如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度的关系和三个物体运动的时间的关系分别是（　　）
A．va＜vb＜vc
B．ta=tb=tc
C．va＞vb＞vc
D．ta＞tb＞tc
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．某同学用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列操作必要的是_________；
A．小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B．本实验不需要天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D．以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点O
（2）在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止释放小球，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力_______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大。
（3）如图乙所示，是该同学用一张印有小方格纸记录小球做平抛运动的轨迹，小方格的边长cm，若小球在平抛运动中的位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度________m/s。（结果保留两位有效数字，取）。
12．（1）在“研究平抛物体的运动规律”的实验中，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（______）
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨道是条抛物线
（2）实验中，检验斜槽末端是否水平的方法是_____________。
（3）引起实验误差的原因是______________。
A．小球运动时与白纸相接触
B．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦
C．描绘同一平抛运动轨迹的实验中，多次实验，没有保证小球从斜面上同一位置无初速释放
D．以槽口为坐标原点建坐标系
（4）为了探究平抛运动的规律，如图将小球A和B置于同高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B．同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验，下列说法正确的是（______）
A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动出
B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
（5）甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的三个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么，小球从P1运动到P2所用的时间为____小球抛出后的水平速度为________。
三、解答题（共45分）
13．如图所示，某滑板爱好者脚踩滑板从离地面一定高度的平台上水平飞离A点后顺利越过水平地面上的水坑，A点与坑口右端点B间水平距离x=3m，竖直距离h=1.8m，人与滑板始终保持相对静止，不计空气阻力，重力加速g=10m/s2。求：
(1)人与滑板离开A点后在空中运动的时间t；
(2)若离开A点后恰好落在B点，求离开A点时速度的大小v。
14．如图，在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。怎样用一把刻度尺测量钢球离开水平桌面时速度的大小？说出测量步骤，写出用所测的物理量表达速度的关系式。
15．如图所示，固定斜面AB的底面和高均为h，平台和斜面顶点B在同一条水平线上，平台右端点C在A的正上方。物体P以不同初速度从C点水平抛出，已知重力加速度为g，求P落在斜面上时的最小速度大小。
16．如图所示，质量为m＝10
kg的物体放在水平传送带C上，与传送带间的动摩擦因数为μ1＝0.4。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动（图为俯视图，导槽与传送带间有空隙）。现传送带以v1＝8
m/s的速度向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以v2＝6
m/s的速度沿导槽匀速运动，g取10
m/s2，求拉力F大小。
参考答案
1．A
【详解】
平抛运动的加速度不变，水平方向上做匀速直线运动，则水平分速度不变，竖直方向上做自由落体运动，竖直分速度逐渐增大，根据
知，位移的方向在改变，BCD错误，A正确。
故选A。
2．B
【详解】
A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动，两球同时落到地面，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动。
故选B。
3．A
【详解】
该时刻将小船速度分解为沿绳和垂直绳方向
由于随时间增大，船做变速直线运动。
故选A。
4．C
【详解】
A．物体做曲线运动，其速度方向为轨迹上该点的切线方向，所以速度一定发生变化，故A错误；
BC．物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力的方向与速度方向不在同一直线上，故合外力一定不为零，加速度一定不为零，故B错误，C正确；
D．根据物体做曲线运动的条件可知，当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上时，物体一定做曲线运动，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．做平抛运动的物体只受重力，加速度为重力加速度，所以每秒内速度的改变量相等，故A错误；
B．平抛运动是恒力作用下的曲线运动，是匀变速曲线运动，故B错误；
C．平抛运动是匀变速曲线运动，速度大小和方向是时刻变化的，故C正确；
D．平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角虽然越来越大，但水平速度始终存在，即使高度足够高，速度方向也不可能竖直向下，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
AB．根据平抛运动的规律，小球在竖直方向做自由落体运动，由可知，运动时间由高度决定，所以小球P的运动时间大于小球Q，由于小球P和Q同时落到水平面上的点，所以一定是P先抛出的，故AB错误；
CD．水平方向小球做匀速直线运动，根据可知，由于小球P的运动时间大于小球Q，所以，故C正确，D错误；
故选C。
7．B
【详解】
由水平射出的甲可求出运动的时间
对于乙，由牛顿第二定律
斜面的长度
联立解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
8．AC
【详解】
A．根据牛顿第二定律可得滑块运动的加速度大小为
故A正确；
BD．设小球从抛出后经时间t落在滑块上，则由运动学公式可知t时间内滑块的位移大小为
小球的位移大小为
又
解得
t=2s
所以小球刚开始运动时距离B点的高度为
故BD错误；
C．这个过程中小球的位移大小为
故C正确。
故选AC。
9．BD
【详解】
AB．质点在x方向做匀速直线运动，其速度为
在y方向做匀加速直线运动，其初速度、加速度分别为
，
所以质点的合初速度在x方向，合加速度在y方向，故质点做匀加速曲线运动，A错误，B正确；
C．4s末质点的y方向的分速度为
故其合速度为
C错误；
D．4s末质点在y方向的位移为
所以4s末质点离坐标原点的距离为
D正确；
故选BD。
10．AD
【详解】
因为
，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据
得
可知
水平方向上做匀速直线运动，根据
可得
?故选AD。
11．CD
不会
【详解】
(1)[1]A．小球做平抛运动时不应与木板摩擦，以免影响平抛的轨迹，A错误；
B．本实验不需要天平测出小球的质量，但需要配备铅垂线以确定竖直方向，B错误；
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平，C正确；
D．以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点O，D正确。
故选CD。
(2)[2]小球与斜槽间的摩擦力不会增大实验误差，只要每次从斜槽上同一位置由静止释放即可。
(3)[3]a、b、c、d各点水平距离相等，故所使用时间T相同，水平方向满足
竖直方向由可得
联立解得。
12．B
将小球放在斜槽的末端，看能否保持静止不动
ACD
D
【详解】
（1）[1]
研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动。
故选B。
（2）[2]
检验斜槽末端水平的方法是将小球放在斜槽的末端，看能否保持静止不动。
（3）[3]
A．实验要求小球滚下时不能碰到白纸，避免因摩擦而使运动轨迹改变，A正确；
B．只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，B错误；
C．描绘同一平抛运动轨迹的实验中，因多次实验，没有保证小球从斜面上同一位置无初速释放，导致平抛运动的初速度变化，导致出现误差，C正确；
D．建立坐标系时，应以小球在斜槽末端时球心在白纸上的投影作为坐标原点，以斜槽末端口位置为坐标原点，会引起实验的误差，D正确。
故选ACD。
（4）[4]
在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。不能得出水平方向上的运动规律。在图乙的实验中，通过频闪照片，发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上，知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动。频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等，知水平方向做匀速直线运动。
故选D。
（5）[5]
轨迹图线上的三个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等，说明是运动时间相等，则在竖直方向
解得
[6]在水平方向
解得
13．(1)0.6s；(2)5m/s
【详解】
(1)人与滑板离开A点后在空中做平抛运动，则
运动的时间
(2)离开A点时速度的大小
14．
【详解】
钢球沿桌面飞出后做平抛运动，测得钢球落在水平地面上的位置距离桌边缘水平距离x，桌面距水平地面高度为h，小钢球平抛过程中水平位移
x=v0t
竖直位移
联立得小球从桌面飞出时的速度大小
15．
【详解】
设物体P从C点离开时的速度为v0，P离开平台后做平抛运动，
水平方向
竖直方向
又有几何关系知
x＋y=h
联立可得
P在竖直方向做自由落体运动，落在斜面上时的竖直分速度为
设落在斜面上时P的速度为v，则
根据数学知识可知
解得v的最小值为
16．24N
【详解】
物体有相对于传送带水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故物体相对于传送带的速度如图所示
即
滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有