5.4 抛体运动的规律 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.4 抛体运动的规律 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 234.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-09-15 05:47:18 | ||
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文档简介
抛体运动的规律
1.关于平抛运动的速度方向、位移方向和加速度方向,下列说法正确的是
（
）
A.平抛运动的速度方向是变化的
B.平抛运动的加速度方向是变化的
C.平抛运动的加速度方向跟速度方向垂直
D.平抛运动的位移方向跟速度方向相同
2.一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放四个,若不计空气阻力,则四个球（ ）
A.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是等间距的
D.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是不等间距的
3.如图4-2-1所示,在光滑的水平面上有一个小球a以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有小球b也以v0为初速度水平抛出,并落于c点,则（
）
A.小球a先到达c点
B.小球b先到达c点
C.两球同时到达c点
D.不能确定
4.一物体从高h处平抛,决定它落地时水平距离的因素是(
)
A.初速度
B.抛出时的高度
C.抛出时的高度和初速度
D.以上均不对
5.如图4-2-2所示,从倾角为θ且足够长的斜面上的A点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为α1,第二次初速度为v2,小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为α2,若v1>
v2,则
A.α1>α2
B.α1=α2
C.α1<α2
D.无法确定
6.在做“探究平抛运动的运动规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为犯错误的有（
）
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.小球运动时不应与木板上的白纸（或坐标纸）相接触
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
7.物体以v0的速度水平抛出,当其竖直分位移与水平分位移大小相等时,下列说法中正确的是（重力加速度为g）(
)
A.竖直分速度与水平分速度大小相等
B.瞬时速度的大小为
C.运动时间为2v0/g
D.运动位移的大小为/g
8.如图4-2-3所示,从一斜坡上O点先后以v0和2v0
水平抛出A、B两小球,则从抛出至第一次着地,两小
球的水平位移大小之比可能为（
）
A.1:2
B.1:3
C.1:4
D.1:5
9.如图4-2-4所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;
BB′为B球B以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:
.
10.某实验小组根据“平抛运动规律”测量玩具手枪的子弹射出枪口的速度,由于手头只有1m长的刻度尺,不便测量子弹飞行的水平位移,他们将实验做了以下改进:让子弹从枪口水平射出,在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q,两板相距为L,P板距枪口距离为S,测出子弹穿过两薄板后留下的C、D两孔间的高度差为h,
如图4-2-5所示不计空气及薄板阻力,请你用S、L,h表示出子弹射出枪口的速度v0=
11.如图4-2-6所示,小球从倾角37°斜面底端的正上方以15m/s的速度水平抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上,求:⑴小球在空中的飞行时间;⑵抛出点距斜面底端的高度.（g取10m/s2）
12.如图4-2-7所示,小球a、b以大小相同、方向相反的初速度从三角形斜面的顶点同时水平抛出,已知两斜面的倾角分别为α和β,求小球a、b落到斜面上所用时间之比？（设斜面足够长）
13.焰火为什么呈球形？观察节日焰火,经常可以看到五彩缤纷的焰火呈球形.一般说来,焰火升空后突然爆炸成许许多多小块（看做发光质点）,各发光质点抛出速度v0大小相等,方向不同,所以各质点有的向上做减速运动,有的向下做加速运动,有的做平抛运动,有的做斜抛运动,这些发光点怎么会形成一个不断扩大的球面（“礼花”越开越大）呢？
这可以用运动合成和分解的知识解释如下:礼花炮爆炸后,每个发光质点的抛出速度v0大小相同,方向各异,都可以分解为沿原速度方向的匀速直线运动和只在重力作用下的自由落体运动（这里忽略空气阻力,如果受到空气阻力或风的影响,那么,“礼花”就不会形成球面形状了）.很明显,前一分运动使各发光质点时刻构成一个圆,后一个分运动都相同,所以观察者看到的是一个五彩缤纷的“礼花”球一面涨大、一面下落,如图4-2-8所示.
当然也可用抛体运动的知识解释:设某一发光质点的抛出速度为v0,与水平方向夹角为θ,将v0沿水平方向（x轴）和竖直方向（y轴,向上为正方向）分解.你能试试吗？
答案解析
1．
析：平抛运动的速度方向沿轨迹切线方向，是时刻变化的，而位移方向是从抛出点指向运动位置，与速度方向不同.平抛运动的加速度是重力加速度，是恒定不变的.
答案：A
2．
析：铁球离开飞机后做平抛运动，它们在水平方向运动速度相同，故在空中它们总在同一竖直线上，又因释放时间间隔一样，它们落地时间间隔相同，则落地点间距相同.
答案：C
3．
析：a球做匀速直线运动，b球做平抛运动，两小球在水平方向运动速度相同，故同时运动到c点
答案：C
4．
析：由，可见，x由h和v0共同决定.
答案：C
5．
析：小球先后两次落在斜面上时，位移与水平方向夹角是相同的，即斜面倾角.
，设此时速度方向与水平方向夹角为β，则，可见，与初速度大小无关，即小球落在斜面上时的速度方向相同，与斜面夹角也相同.
答案：B
6．
析：要让小球做平抛运动，则要调节斜槽使其末端切线水平.要描出小球平抛轨迹，需多次重复小球的运动，故每次小球释放的位置必须相同.要准确描出小球运动轨迹，小球运动中就避免与木板上白纸相接触.在描绘小球运动轨迹时，应用平滑曲线描出其运动轨迹，而不是用折线.
答案：D
7．
析：当竖直分位移和水平分位移大小相等时，，得，此时物体竖直分速度vy=gt=2
v0，瞬时速度大小为，位移大小为
答案：BCD
8．
析：两球落地情况有三种，第一种情况是两球均落在水平地面部分，第二种情况是均落在斜坡部分，第三种情况是一个落在斜坡部分，一个落在水平地面部分.
第一种情况，两球均落在水平地面部分，则两球运动时间相同，落地水平距离之比为1：2.
第二种情况，两球均落在斜坡部分，即落在斜坡时位移方向相同，由可知，A、B两小球运动时间之比为1：2，由水平位移x=v0t，得水平位移之比为1：4.
第三种情况应介于前两种情况之间，因具体位置无法确定，因此只能判断出介于两者之间.
答案：ABC
9．
析：仔细观察照片可以发现，BC两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同；而AB两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动物体B在水平方向上的运动特点与匀速直线运动相同.所以做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动.
点评：本例提供了探究平抛运动的特点的另一方法，简明且较准确，但需要一定的设备，如有条件，不妨一试.
10．
11．
析：(1)小球垂直撞在斜面上时，速度方向与水平方向成53°角，由
得vy=vxtan53°=15×4/3m/s=20m/s.再由vy=gt得t=2s.
(2)小球落到斜面时，x=vxt=15×2m=30m，y=gt2/2=20m.由图中几何关系可知
小球抛出点距斜面底端的高度h=y+xtan37°=42.5m.
12．
析：小球落在斜面上时位移方向与初速度方向夹角分别为α和β，则由
和
得
13．析：设某一发光质点的抛出速度为v0，与水平方向夹角为θ，将v0沿水平方向（x轴）和竖直方向（y轴，向上为正方向）正交分解.由抛体运动的研究可知质点的位置坐标为
x＝v0cosθ·t
y＝v0
sinθ·t－gt2
联立以上两式，消去θ即得
x2＋（y＋gt2）2＝（v0t）2
这是一个以C（0，－gt2）为圆心、以v0t为半径的圆的方程式.可见，只要初速度v0相同，无论初速度方向怎样，各发光质点均落在一个圆上（其球心在不断下降，“礼花”球一面扩大，一面下落），如图4-2-16所示.
1.关于平抛运动的速度方向、位移方向和加速度方向,下列说法正确的是
（
）
A.平抛运动的速度方向是变化的
B.平抛运动的加速度方向是变化的
C.平抛运动的加速度方向跟速度方向垂直
D.平抛运动的位移方向跟速度方向相同
2.一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放四个,若不计空气阻力,则四个球（ ）
A.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任意时刻总是排列成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是等间距的
D.在空中任意时刻总在飞机正下方排成竖直的线,它们的落地点是不等间距的
3.如图4-2-1所示,在光滑的水平面上有一个小球a以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有小球b也以v0为初速度水平抛出,并落于c点,则（
）
A.小球a先到达c点
B.小球b先到达c点
C.两球同时到达c点
D.不能确定
4.一物体从高h处平抛,决定它落地时水平距离的因素是(
)
A.初速度
B.抛出时的高度
C.抛出时的高度和初速度
D.以上均不对
5.如图4-2-2所示,从倾角为θ且足够长的斜面上的A点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为α1,第二次初速度为v2,小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为α2,若v1>
v2,则
A.α1>α2
B.α1=α2
C.α1<α2
D.无法确定
6.在做“探究平抛运动的运动规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为犯错误的有（
）
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.小球运动时不应与木板上的白纸（或坐标纸）相接触
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
7.物体以v0的速度水平抛出,当其竖直分位移与水平分位移大小相等时,下列说法中正确的是（重力加速度为g）(
)
A.竖直分速度与水平分速度大小相等
B.瞬时速度的大小为
C.运动时间为2v0/g
D.运动位移的大小为/g
8.如图4-2-3所示,从一斜坡上O点先后以v0和2v0
水平抛出A、B两小球,则从抛出至第一次着地,两小
球的水平位移大小之比可能为（
）
A.1:2
B.1:3
C.1:4
D.1:5
9.如图4-2-4所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;
BB′为B球B以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:
.
10.某实验小组根据“平抛运动规律”测量玩具手枪的子弹射出枪口的速度,由于手头只有1m长的刻度尺,不便测量子弹飞行的水平位移,他们将实验做了以下改进:让子弹从枪口水平射出,在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q,两板相距为L,P板距枪口距离为S,测出子弹穿过两薄板后留下的C、D两孔间的高度差为h,
如图4-2-5所示不计空气及薄板阻力,请你用S、L,h表示出子弹射出枪口的速度v0=
11.如图4-2-6所示,小球从倾角37°斜面底端的正上方以15m/s的速度水平抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上,求:⑴小球在空中的飞行时间;⑵抛出点距斜面底端的高度.（g取10m/s2）
12.如图4-2-7所示,小球a、b以大小相同、方向相反的初速度从三角形斜面的顶点同时水平抛出,已知两斜面的倾角分别为α和β,求小球a、b落到斜面上所用时间之比？（设斜面足够长）
13.焰火为什么呈球形？观察节日焰火,经常可以看到五彩缤纷的焰火呈球形.一般说来,焰火升空后突然爆炸成许许多多小块（看做发光质点）,各发光质点抛出速度v0大小相等,方向不同,所以各质点有的向上做减速运动,有的向下做加速运动,有的做平抛运动,有的做斜抛运动,这些发光点怎么会形成一个不断扩大的球面（“礼花”越开越大）呢？
这可以用运动合成和分解的知识解释如下:礼花炮爆炸后,每个发光质点的抛出速度v0大小相同,方向各异,都可以分解为沿原速度方向的匀速直线运动和只在重力作用下的自由落体运动（这里忽略空气阻力,如果受到空气阻力或风的影响,那么,“礼花”就不会形成球面形状了）.很明显,前一分运动使各发光质点时刻构成一个圆,后一个分运动都相同,所以观察者看到的是一个五彩缤纷的“礼花”球一面涨大、一面下落,如图4-2-8所示.
当然也可用抛体运动的知识解释:设某一发光质点的抛出速度为v0,与水平方向夹角为θ,将v0沿水平方向（x轴）和竖直方向（y轴,向上为正方向）分解.你能试试吗？
答案解析
1．
析：平抛运动的速度方向沿轨迹切线方向，是时刻变化的，而位移方向是从抛出点指向运动位置，与速度方向不同.平抛运动的加速度是重力加速度，是恒定不变的.
答案：A
2．
析：铁球离开飞机后做平抛运动，它们在水平方向运动速度相同，故在空中它们总在同一竖直线上，又因释放时间间隔一样，它们落地时间间隔相同，则落地点间距相同.
答案：C
3．
析：a球做匀速直线运动，b球做平抛运动，两小球在水平方向运动速度相同，故同时运动到c点
答案：C
4．
析：由，可见，x由h和v0共同决定.
答案：C
5．
析：小球先后两次落在斜面上时，位移与水平方向夹角是相同的，即斜面倾角.
，设此时速度方向与水平方向夹角为β，则，可见，与初速度大小无关，即小球落在斜面上时的速度方向相同，与斜面夹角也相同.
答案：B
6．
析：要让小球做平抛运动，则要调节斜槽使其末端切线水平.要描出小球平抛轨迹，需多次重复小球的运动，故每次小球释放的位置必须相同.要准确描出小球运动轨迹，小球运动中就避免与木板上白纸相接触.在描绘小球运动轨迹时，应用平滑曲线描出其运动轨迹，而不是用折线.
答案：D
7．
析：当竖直分位移和水平分位移大小相等时，，得，此时物体竖直分速度vy=gt=2
v0，瞬时速度大小为，位移大小为
答案：BCD
8．
析：两球落地情况有三种，第一种情况是两球均落在水平地面部分，第二种情况是均落在斜坡部分，第三种情况是一个落在斜坡部分，一个落在水平地面部分.
第一种情况，两球均落在水平地面部分，则两球运动时间相同，落地水平距离之比为1：2.
第二种情况，两球均落在斜坡部分，即落在斜坡时位移方向相同，由可知，A、B两小球运动时间之比为1：2，由水平位移x=v0t，得水平位移之比为1：4.
第三种情况应介于前两种情况之间，因具体位置无法确定，因此只能判断出介于两者之间.
答案：ABC
9．
析：仔细观察照片可以发现，BC两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同；而AB两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动物体B在水平方向上的运动特点与匀速直线运动相同.所以做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动.
点评：本例提供了探究平抛运动的特点的另一方法，简明且较准确，但需要一定的设备，如有条件，不妨一试.
10．
11．
析：(1)小球垂直撞在斜面上时，速度方向与水平方向成53°角，由
得vy=vxtan53°=15×4/3m/s=20m/s.再由vy=gt得t=2s.
(2)小球落到斜面时，x=vxt=15×2m=30m，y=gt2/2=20m.由图中几何关系可知
小球抛出点距斜面底端的高度h=y+xtan37°=42.5m.
12．
析：小球落在斜面上时位移方向与初速度方向夹角分别为α和β，则由
和
得
13．析：设某一发光质点的抛出速度为v0，与水平方向夹角为θ，将v0沿水平方向（x轴）和竖直方向（y轴，向上为正方向）正交分解.由抛体运动的研究可知质点的位置坐标为
x＝v0cosθ·t
y＝v0
sinθ·t－gt2
联立以上两式，消去θ即得
x2＋（y＋gt2）2＝（v0t）2
这是一个以C（0，－gt2）为圆心、以v0t为半径的圆的方程式.可见，只要初速度v0相同，无论初速度方向怎样，各发光质点均落在一个圆上（其球心在不断下降，“礼花”球一面扩大，一面下落），如图4-2-16所示.