第一章 抛体运动 单元达标测试（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第二册
第一章 抛体运动 单元达标测试（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．我国双人花样滑冰运动员获得2018年索契冬奥会亚军。如图所示，从M到N是女运动员入场时的某段运动轨迹。运动员在轨迹上的四个点a、b、c、d的速度方向标注正确的是（　　）
A．位置a B．位置b C．位置c D．位置d
2．用如图所示装置研究平抛运动，小锤击打金属片，使A 球沿水平方向抛出，同时B 球自由下落。发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地。该实验现象说明了做平抛运动的物体（　　）
A．竖直方向的分运动是自由落体运动
B．竖直方向的分运动是匀速直线运动
C．水平方向的分运动是匀减速直线运动
D．水平方向的分运动是匀加速直线运动
3．如图所示，园林工人在静止水车上的同一位置，通过控制出水速率浇灌路边树木的树根处和树冠处，水从水枪口喷出，速率分别为、，喷射到、两处所需时间分别为、，水在空中的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
4．如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，运动员跨过壕沟所用的时间为1s，取g=10m/s2，则壕沟两侧的高度差h为（　　）
A．10m B．5m C．0.8m D．0.4m
5．关于曲线运动下列说法正确的是（　　）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．有些曲线运动也可能是匀速运动
C．做曲线运动的物体加速度与速度一定不共线
D．速度变化的运动必定是曲线运动
6．如图所示，在水平面上有一物块，通过一根跨过定滑轮的轻细绳相连，运动过程中轻绳始终有拉力。若物块以v的速度向左匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角为φ时，则此时沿绳方向运动速度为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示是消防车利用云梯（未画出）进行高层灭火，消防水炮离地的最大高度H=40m，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，着火点在高h=20m的楼层，其水平射出的水的初速度在5m/s≤v0≤15m/s之间，可进行调节，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（　　）
A．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最大为40m
B．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最小为10m
C．如果出水口与着火点的水平距离x不能小于15m，则射出水的初速度最小为5m/s
D．若该着火点高度为40m，该消防车仍能有效灭火
8．投出的篮球在空中做曲线运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．篮球的速度方向始终保持不变
B．篮球的运动一定是变速运动
C．篮球的速度方向与所受合力方向不在同一直线上
D．篮球在某一点的速度方向不一定沿运动轨迹上这一点的切线方向
9．某同学想通过实验研究平抛运动，另一位同学提供了几点建议，你认为合理的是（　　）
A．安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次小球应该从同一位置静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
10．如图为俯视图，小船要行驶到河对岸，P处为小船的正对岸位置，已知小船在静水中的划行速度v1大于水流速度v2，下列说法正确的有（　　）
A．小船行驶到P处的时间为
B．若水流速变快，小船行驶到P处的时间将一定会变长
C．小船行驶到对岸的最短时间为
D．若水流速变快，小船行驶到对岸的最短时间可能变长
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．在“探究平抛运动的特点”实验中，如图是拍摄小球做平抛运动的频闪照片。
（1）由照片可以判断实验操作错误的是______：
A．释放小球时初速度不为0
B．释放小球的初始位置不同
C．斜槽末端切线不水平
（2）已知频闪周期为、小球的实际半径为。从照片上测得：小球的半径为，A、B两球心（A、B之间还有3个像）的水平距离为，小球的水平速度大小为______。
12．某同学观察蜡块的运动，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置，红蜡块沿玻璃管匀速上升，如图a所示。
（1）t=0开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离为20cm，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在图b所示的坐标系中，y表示红蜡块在竖直方向的位移，x表示红蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时红蜡块位于坐标原点。请在图b中用平滑曲线描绘出红蜡块的轨迹________。
（2）红蜡块加速度的大小a=________，红蜡块在第2s末速度的大小________m/s。（结果均保留两位有效数字）
三、解答题（共45分）
13．质量为0.2kg的物体静止在光滑的水平面上，受到水平向右的力F1=0.4N作用了4s，4s后水平力大小不变，在同一水平面内方向改变了90°，再运动了4s撤去拉力，求：
（1）前4s末物体的速度大小；
（2）整个过程物体的末速度大小
14．如图所示，一竖直光滑半圆轨道AB的顶端B的切线沿水平方向，底端A与传送带平滑连接。传送带与水平方向夹角，传送带足够长且以2m/s的速度逆时针匀速转动。一质量m=1kg的小球从B端以水平速度v0离开圆轨道，经t=0.4s垂直落在传送带上。小球离开圆轨道的同时，在传送带上某处一个滑块由静止释放，小球与滑块恰好能发生碰撞。滑块与传送带之间的动摩擦因数，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球离开圆轨道时速度v0大小；
(2)圆轨道的半径R；
(3)小球在B端对圆轨道的压力大小；
(4)滑块释放的位置距A端的距离。
15．如图所示，一小物块从倾角为的光滑斜面顶端A处以速率沿斜面滑下，同时在A点正上方的P处有一小球以速率的水平速度向右抛出，二者恰好同时到达斜面底端C处。重力加速度，间距为，，，求速率（结果保留三位有效数字）。
16．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出某时刻R的x、y坐标值分别为6和2。求此时R的速度的大小。
参考答案
1．C
【详解】
做曲线运动物体，其某点速度方向为曲线上该点的切线方向。据此可知位置c标注正确。
故选C。
2．A
【详解】
因B球做自由落体运动，A球做平抛运动，位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明两球在竖直方向的运动是相同的，即该实验现象说明了做平抛运动的物体竖直方向的分运动是自由落体运动。
故选A。
3．D
【详解】
根据
解得
因为
则
根据
可知
故选D。
4．B
【详解】
运动员跨过壕沟做平抛运动，则有
故选B。
5．C
【详解】
A．只要恒力与物体的运动方向不在一条直线，物体就做曲线运动，故A错误；
B．曲线运动都是变速运动，故B错误；
C．做曲线运动的条件是力与运动方向不共线，即加速度与速度也一定不共线，故C正确；
D．如果速度只有大小变化，方向不变，物体做直线运动，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】
物块水平向左的速度为合速度，根据速度的合成与分解可知，物块的分运动等效为沿绳方向的运动与垂直绳子方向的运动，则有
所以A正确；BCD错误；
故选A。
7．B
【详解】
AB．出水口与着火点之间的高度差为
又
解得
又
因此出水口与着火点的水平距离x的范围
故B正确，A错误；
C．如果出水口与着火点的水平距离不能小于15 m，则最小出水速度为7.5 m/s，故C错误；
D．如果着火点高度为40 m，保持出水口水平，则水不能到达着火点，故D错误。
故选B。
8．BC
【详解】
AB．投出的篮球在空中做曲线运动，根据曲线运动的特点可知，篮球的速度方向一定发生变化，故其运动一定是变速运动，故A错误，B正确；
C．篮球做曲线运动，根据曲线运动的特点可知，其速度方向与所受合力方向一定不在同一直线上，故C正确；
D．篮球做曲线运动，根据曲线速度方向的特点可知，其速度方向一定沿运动轨迹上这一点的切线方向，故D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】
A．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故A正确；
BC．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点应用平滑的曲线边接，故D错误。
故选AC。
10．BC
【详解】
AB．根据平行四边形定则，由于船在静水中的速度v1大于水流速v2，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，到达P处的时间为
那么当水流速变快，小船行驶到P处的时间将会变长，故A错误，B正确；
CD．当静水速与河岸垂直时，过河的时间最短，最短渡河时间为
当水流速变快，小船行驶到对岸的最短时间仍不变，故C正确，D错误。
故选BC。
11．C
【详解】
（1）[1]由拍摄照片，可看出小球的轨迹不是抛物线，轨迹从水平方向上向上弯曲，然后向下弯曲，所以可判断实验操作错误的是：斜槽末端切线不水平，故选C。
（2）[2]依题意，可得小球做平抛运动水平位移真实值为
根据平抛运动规律有
又
联立以上三式，求得小球的水平速度大小为
12． 0.080 0.26
【详解】
（1）[1]根据题给数据在坐标轴上选取适当的标度，作出红蜡块的运动轨迹如图所示。
（2）[2]红蜡块的加速度大小为
（3）[3]红蜡块在第2s末x、y方向上的分速度大小分别为
红蜡块在第2s末速度的大小为
13．(1)8m/s；(2)
【详解】
(1)在前4s内，物体的加速度大小为
前4s末物体的速度大小为
(2)第二个4s内，物体的加速度大小为
与v1方向垂直，故物体沿v1方向做匀速直线运动，垂直v1方向做初速度为零的匀加速直线运动，整个过程物体的末速度大小为
代入数据解得
14．(1)3m/s；(2)0.85m；(3)0.59N；(4)2.095m
【详解】
(1)小球离开圆轨道，做平抛运动，则有
小球垂直落到传送带上时，分解速度，可得
(2)根据几何关系，可知
代入数据，得
(3)小球在B点，受力分析，根据牛顿第二定律，有
根据牛顿第三定律，可知小球对轨道的压力为
(4)滑块释放后，受力分析，根据牛顿第二定律，有
若一直加速0.4s
不符合实际。
所以滑块先加速t1时间达到2m/s再加速，加速度为
释放点距离A为
代入数据，得
15．
【详解】
设斜面长度为s，则物块下滑的加速度为
滑到C时，有
对于小球，有
，
联立解得
， ，
16．
【详解】
小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速直线运动，有
y=v0t
代入数据解得
t=2s
在x轴水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，有
代入数据解得
a=0.03m/s2
那么小圆柱体R的速度大小为