第一章 抛体运动 单元检测试题（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第二册
第一章 抛体运动 单元检测试题（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．图甲是组合式推拉黑板。若在一名同学向左匀速拉动黑板时，另一名同学用粉笔从静止开始，在该黑板上匀加速竖直向下画线，则粉笔在黑板上画出的轨迹可能是图中的（　　）
A． B．
C． D．
2．如图，一条细绳跨过光滑轻定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上。若B沿杆匀速下滑，速度为v，当绳与竖直杆间的夹角为θ时，则下列判断正确的是（　　）
A．A的速度为
B．A的速度为vsinθ
C．细绳的张力等于A的重力
D．细绳的张力大于A的重力
3．如图所示，A、B两球质量相等，距离地面的高度相同。用小锤F轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，两球同时着地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，两球总是同时着地。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。A球从开始运动至落地前，下列说法正确的是（　　）
A．速度大小改变，方向改变 B．速度大小改变，方向不变
C．加速度大小不变，方向改变 D．加速度大小改变，方向不变
4．如图所示，一可看作质点的小球从一台阶顶端以4m/s的水平速度抛出，每级台阶的高度和宽度均为1m，如果台阶数足够多，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则小球将首先落到标号为几的台阶上（　　）
A．2 B．3 C．4 D．5
5．一小船要渡过一条两岸平行，宽为120m的河流，当船头朝向斜向上游与上游河岸的夹角为时，小船恰从A点沿直线到达正对岸的B点，如图所示，已知小船在静水中的速度为，河内各处水速相同且保持不变，则小船的过河时间为（）（　　）
A．24s B．30s C．40s D．48s
6．关于合运动与分运动的关系，下列说法正确的是（　　）
A．合运动的速度一定不小于分运动的速度
B．合运动的加速度不可能与分运动的加速度相同
C．由合运动与分运动的独立性知，合运动与分运动没有关系
D．合运动的轨迹与分运动的轨迹可能重合
7．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。速度较小的球越过球网落在另一方球台上，速度较大的球越过球网没有落在另一方球台上。关于这两个乒乓球的运动情况，下列说法正确的是（　　）
A．速度较大的球竖直下降相同距离所用的时间较长
B．速度较小的球通过同一水平距离所用的时间较长
C．速度较大的球在下降相同距离时沿竖直方向的速度较大
D．速度较小的球在相同时间间隔内竖直下降的距离较大
8．军事演习中，点的正上方离地高处的蓝军飞机以水平速度投掷一颗炸弹攻击地面目标，反应灵敏的红军的地面高炮系统同时在点右方地面上点以速度斜向左上方发射拦截炮弹，两弹恰在、连线的中点正上方相遇爆炸，不计空气阻力，则发射后至相遇过程（　　）
A．两弹飞行的水平速度相同
B．初速度大小关系为
C．拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动
D．两弹相遇点不一定在距离地面高度处
9．如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿水平方向击出，球刚好落在初速度正前方底线上的A点。已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（　　）
A．球的速度v等于L
B．球从击出至落地所用时间为
C．球从击球点至落地点的位移等于L
D．球从击球点至落地点的位移与球的质量无关
10．一条河宽100m，水流速度为，一条小船在静水中的速度为，关于船过河的过程，下列说法正确的是（　　）
A．船过河的最短时间是20s
B．船不可能垂直河岸过河
C．船要垂直河岸过河需用25s的时间
D．只要不改变船的行驶方向，船过河一定走一条直线
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．用如图所示装置探究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球重落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有________。
A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上不同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应自纸上的位置即为原点；
b.若某同学遗漏记录平抛轨迹的起始点，如图所示，在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，则______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。
12．在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛运动轨迹和求物体做平抛运动的初速度。
（1）下列器材中必需的测量仪器是___________ 。
A．刻度尺B．秒表C．天平
（2）图中为什么斜槽底端要保持水平？答：___________。
（3）让小球多次从___________（选填“同一”或者“不同”）位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。取下白纸，以O为原点，以过O点的竖直线、水平线分别为y、x轴建立坐标系，以平滑曲线描出平抛轨迹。
（4）在探究平抛运动的特点时，下列说法中正确的是___________（填选项前的字母）。
A．应使用密度大、体积小的小球
B．必须测出平抛小球的质量
C．不需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行
（5）若小球的水平初速度为v0，小球落到某点时水平位移为x，竖直位移为y，求小球在这一点的速度表达式v=___________。
三、解答题（共45分）
13．如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出，经过一段时间后，小球垂直打在斜面P点处。（小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求小球击中斜面时的速度大小？小球做平抛运动的水平位移是多少？
14．如图所示，距地面高度h=5m的平台边缘水平放置一两轮间距为d=6m的传送带，一可视为质点的物块从光滑平台边缘以v=5m/s的初速度滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度大小g取10m/s2。求：
(1)若传送带顺时针运动的速度为v0=3m/s，物从开始滑上传送带到落地所用的时间t
(2)传送带的速度满足什么条件时，物块离开传送带右边缘落地的水平距离最大，并求最大距离S
(3)设传送带的速度为v'且规定传送带顺时针运动时v'为正，逆时针运动时v'为负。试分析画出物块离开传送带右边缘落地的水平距离s与v'的变化关系图线（写出计算过程，画出图线）
15．如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为，传送带的上部距地面的高度为，现有一个旅行包（视为质点），以的初速度水平地滑上水平传送带，已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为。g取，试讨论下列问题：
(1)若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落，则包落地点距B端的水平距离为多少？
(2)设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带速度，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？
(3)设皮带以不同的速度顺时针匀速转动，在图2画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带速度变化的图象。（只需画出图像，不要求写出计算过程）
16．图为一探究小组成员探究平抛运动的情景。他在同一位置以不同的初速度先后水平抛出三个小球。
请讨论∶根据上述探究活动能否得出下列结论？
(1)在相同的高度，以大小不同的初速度水平抛出的小球，初速度越大，抛出点到落地点的水平距离越远；
(2)在高度不变的情况下，水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动；
(3)平抛运动过程经历的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度决定，与抛出时初速度的大小无关。
参考答案
1．C
【详解】
粉笔相对黑板水平向右做匀速运动，竖直向下做匀加速运动，则合运动为曲线运动，轨迹的凹向向下，则轨迹为C所示。
故选C。
2．D
【详解】
AB．由于细绳不可伸长，故两物体沿绳方向的速度相等，设A上升的速度为v1，则
AB错误；
CD．由于B匀速下降时减小，故增大，A具有向上的加速度，细绳的张力大于A的重力，C错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A球从开始运动至落地前做平抛运动，则速度大小改变，方向改变；加速度大小不变，总等于g，方向不变，总是竖直向下。
故选A。
4．C
【详解】
小球做平抛运动，因为每级台阶的高度和宽度均为1m，故小球落到台阶上时有
在竖直方向上
在水平方向上
代入可得
解得解得
相应的水平距离
台阶数
知小球抛出后首先落到的台阶为第四级台阶
故选C。
5．B
【详解】
根据运动的合成与分解，小船恰从A点沿直线到达正对岸的B点，则小船渡河的实际速度
则小船的过河时间为
故选B。
6．D
【详解】
A．合运动的速度可以大于、小于或等于分运动的速度，故A错误；
B．一个匀速运动和一个匀变速运动的合运动，其加速度与分运动的加速度是相同的，故B错误；
C．分运动和合运动还具有等时性、等效性，并非没有关系，故C错误；
D．若两直线运动在同一直线上，其合运动的轨迹可与分运动的轨迹重合，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
ACD．小球在竖直方向上做自由落体运动，与水平的初速度大小无关系，则球竖直下降相同距离所用的时间相同，球在下降相同距离时沿竖直方向的速度相同，球在相同时间间隔内竖直下降的距离相同，ACD错误；
B．根据
竖直高度相等，时间相等，根据
水平距离相等，则速度较小的球通过同一水平距离所用的时间较长，B正确。
故选B。
8．ACD
【详解】
AB．由于两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇，说明它们的水平位移大小相等，又由于运动的时间相同，所以它们在水平方向上的速度相同，即
则
故A正确，B错误；
C．两弹都只受到重力，都做匀变速运动，加速度相同，所以拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动，故C正确；
D．根据题意只能求出两弹运动时间相同，但不知道拦截炮弹竖直方向初速度的具体值，所以不能判断两弹相遇点距离地面的高度，故D正确。
故选ACD。
9．ABD
【详解】
AB．由平抛运动的规律可得
联立可得，球从击出至落地所用时间为
球的速度v等于
选项AB正确；
CD．球从击球点至落地点的位移s等于
故球从击球点至落地点的位移与球的质量无关，选项C错误，D正确。
故选ABD。
10．ACD
【详解】
A．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河的时间最短，则最短时间
故A正确；
BC．当合速度与河岸垂直时，船将垂直河岸过河，根据平行四边形定则知
则渡河的时间
故B错误，C正确；
D．因为两个分运动是匀速直线运动，则合运动是匀速直线运动，不改变船的行驶方向，船过河一定走一条直线，故D正确。
故ACD。
11．B 球心 大于
【详解】
（1）[1]A．斜槽轨道不一定要光滑，选项A错误；
B．斜槽轨道末段水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；
C．挡板高度不一定要等间距变化，选项C错误；
D．为了保证小球到达底端时的速度相同，则每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，选项D错误。
故选B。
（2）a.[2]取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应自纸上的位置即为原点；
b. [3]如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3。
12．A 因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向 同一 A
【详解】
（1）[1]AB．探究平抛运动的实验中需要测量小球的速度，原则上需要获取小球运动位移和时间两项数据，但由于小球运动时间很短，用秒表测量其某一段运动的时间误差很大，不可取，所以我们需要根据小球运动的位移和运动学规律来间接获取速度数据，故刻度尺是必需的测量仪器，故A正确，B错误；
C.．本实验研究的是运动学规律，不是动力学规律，因此不用测量小球的质量，不需要天平，故C错误。
故选A。
（2）[2]因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向。
（3）[3]为了使小球每次从斜槽底端抛出时的速度相等，需让小球多次从同一位置由静止滚下。
（4）[4]A．为了尽量减小小球运动过程中所受空气阻力的影响，应使用密度大、体积小的小球，故A正确；
B．本实验研究的是运动学规律，不是动力学规律，因此不用测量小球的质量，故B错误；
C．本实验中小球每次的运动轨迹相同，都在同一竖直平面内，所以需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行，从而使所描绘的轨迹反映小球真实的运动，故C错误。
故选A。
（5）[5]小球运动到该点所用时间为
小球在该点的竖直分速度大小为
故小球在该点的速度表达式为
13．5m/s，1.2m
【详解】
如图，小球位于p点的速度v分解为水平，竖直
解得
v=5m/s
由于
可得时间
t=0.4s
水平位移
14．(1)；(2)v2≥7m/s；7m；(3)
【详解】
(1)传送带顺时针运动，假设小物块滑上后做先匀减速运动再做匀速运动由牛顿第二定律得
μmg=ma1
设小物块匀减速运动位移S1
解得
S1=4m
小物块匀减速运动时间
t1=1s
小物块匀速运动时
物块离开传送带后做平抛运动，平抛运动时间为t3，由
解得
t3=1s
t=t1+t2+t3=
(2)当传送带顺时针运动速度达到某一值后，小物块在传送带上将一直做匀加速运动，即离开传送带后平抛初速度最大，落地的水平距离有最大值
a2=μg
设小物块一直匀加速离开传送带时的速度为v2，则：
解得
v2=7m/s
即传送带顺时针运动，且v2≥7m/s时小物块落地水平距离最大；
设最大距离为s2
s2=v2t=7m
(3)如果传送带顺时针运动速度v3≥7m/s，物体一直加速，射程最远S=7m
若物体一直做匀减直线速
则物体抛出时速度为1m/s，若传送带顺针运动v3<1m/s或逆时针运动，物体一直做匀减速，射程S=1m
若传送带顺时针运动速度1m/s≤v3<7m/s，物体先加速后匀速射程
如图所示
15．(1)0.6m；(2)2.4m；(3)
【详解】
解：(1)旅行包做匀减速运动，由牛顿第二定律有
μmg =ma
a=6m/s2
由速度位移公式v2=v02+2ax，得旅行包到达B端的速度
旅行包离开传送带后做平抛运动，则有旅行包从B端到落地点的时间
旅行包的落地点距B端的水平距离
s= vt
代入数据解得
s=0.6m
(2)当旅行包的速度是8m/s时，其在传送带上的位移是
解得
x＇=3m<8m
由此可知旅行包与传送带速度相同后做匀速运动，到达B端时的速度是8m/s，旅行包的落地点距B端的水平距离解得
s=2.4m
(3)设传送带以不同的速度匀速转动时，若传送带的速度0≤v带≤2m/s时，则旅行包一直做匀减速运动，到达B端时的速度是2m/s，旅行包落地点距B端水平距离一直是0.6m，当传送带的速度v>10m/s时，旅行包在传送带上加速运动，加速度是
a=μg=6m/s2
旅行包到达B端时的最大速度
旅行包落地点距B端的最大水平距离
当传送带速度v<2m/s时，v抛=2m/s，s=0.6m；
当传送带速度14m/s>v>2m/s时，v抛=v，s与v成正比；
当传送带速度v>14m/s时，v抛=14m/s，s=4.2m。
如图所示，
16．（1）可以得出结论，见解析；（2）可以得出结论，见解析；（3）可以得出结论，见解析
【详解】
（1）小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自有落体运动，从实验可以看出，小球水平速度越大，小球抛出点到落地点的水平距离越远，而且这个过程是在高度相同情况完成的，即可得出，在相同的高度，以大小不同的初速度水平抛出的小球，初速度越大，抛出点到落地点的水平距离越远的结论。
（2）图中显示三个小球的竖直方向的移动的距离相等，故可得出在高度不变的情况下，水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。
（3）三个小球的速度不同，水平位移不同，但是竖直位移相同，三个小球的运动时间相同，故可得出平抛运动的运动时间与抛出的初速度大小无关，只与竖直方向的距离确定。