2.2平抛运动 达标训练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
2.2平抛运动 达标训练（解析版）
1．A．B竖直墙壁，现从A墙某处以垂直于墙面的初速度抛出一质量为的小球，小球下落过程中与A．B进行了多次碰撞．碰撞过程中，竖直方向速度不变，水平方向速度大小不变，方向与原方向相反．下面四个选项中能正确反映下落过程中小球的水平速度和竖直速度随时间变化关系的是（ ）
A．B．C．D．
2．物体做曲线运动时，下列说法中不可能存在的是（ ）
A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化
B．速度的方向可以不发生变化而大小在不断地变化
C．速度的大小和方向都可以在不断地发生变化
D．加速度的方向在不断地发生变化
3．物体以6m/s的初速度从距水平地面20m高的塔上被水平抛出。不计空气阻力，g取10m/s2，则物体从抛出点到落地点的水平距离为（　　）
A．12 m B．18m C．20m D．45m
4．对于平抛运动，下列说法正确的是（ ）
A．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
B．平抛运动是加速度方向变化的曲线运动
C．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内位移的增量都是相等的
D．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的增量都是相同的
5．如图所示，某同学分别在垂直于篮板方向的A、B两个位置投掷篮球，分别以v1、v2的速度水平击中篮筐。若篮球出手时高度相同，篮球在空中运动时间分别为t1、 t2，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)
A．v1＞v2 B．v1＜v2
C．t1＞t2 D．t1＜t2
6．小明同学取细杆，铁钉和羽毛分别做成A、B两只飞镖，在墙上挂一自制的标靶，在离墙一定距离的同一点，分别将它们沿同一方向水平掷出，不计空气阻力，两只飞镖插在靶上的状态如图所示，现已知A，B两飞镖的尖端在靶上的同一条竖直直线上，则下列说法正确的是（ ）
A．运动过程中，A镖的加速度比B镖小
B．A镖的运动时间比B镖的运动时间长
C．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小
D．从掷出到插入靶的过程中，A镖发生的位移比B镖发生的位移小
7．如图所示，一物体始终受到水平恒定拉力F的作用，物体（可视为质点）恰好沿桌面匀速运动，不计空气阻力，则物体离开桌面后（　　）
A．做平抛运动 B．做自由落体运动
C．做匀变速曲线运动 D．做变加速曲线运动
8．在高空水平匀速飞行的轰炸机每隔1s时间相对于飞机无初速度释放一颗炸弹．连续释放了n颗炸弹．则在炸弹在空中飞行过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．地面上的人观察到每颗炸弹的运动轨迹是抛物线
B．飞机上的人观察到每颗炸弹的运动轨迹是直线
C．地面上的人观察到某时刻n颗炸弹在空中是呈抛物线状排列的
D．飞机上的人观察到某时刻n颗炸弹在空中是呈直线状排列的
9．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。在y轴上的点固定一个发球机，图中画出从发球机沿x轴正方向依次水平射出两个乒乓球a、b的运动轨迹，不计空气阻力，与b球相比，a球（ ）
A．速度变化率较大
B．水平射出的初速度较大
C．落地时速度较大
D．落地时速度方向与其水平初速度方向的夹角较大
10．把甲物体从2h高处以速度v0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为L，把乙物体从h高处以速度2v0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为s，则L与s的关系为（　　）
A．L= B．L= C．L= D．L=2s
11．从同一高度以不同速度同时抛出两个质量不同的石子，若不计空气阻力下列说法正确的是（　　）
A．质量大的先落地
B．两石子同时落地
C．质量大的落地时距出发点水平距离近
D．速度大的石子先落地
12．如图所示，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠一定能逃脱厄运而不被击中的是（设树枝足够高）（　　）
A．自由落下 B．竖直上跳
C．迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝 D．背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝
13．下面物体的运动属于平抛运动的是（ ）
A．将气球水平抛出
B．将一块小石子水平抛出
C．在竖直向下运动的电梯上将一铁球水平抛出
D．在水平向右运动的电梯上将一铁球水平向右抛出
14．如图所示，实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，s1表示M、N两点间水平距离，s2表示N、P两点间水平距离，且s1=s2．下列说法正确的有（　　）
A．质点在N、P两点的水平分速度一样
B．质点在M、N两点的竖直分速度一样
C．质点从M点运动到N点的时间等于从N点到P点的时间
D．质点从M点运动到N点的时间大于从N点到P点的时间
15．如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度、水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且A:AB =1:3．若不计空气阻力，则两小球（　　）
A．抛出的初速度大小之比为1:4
B．落地速度大小之比为1:3
C．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4：1
D．通过的位移大小之比为1:
16．如图所示为水平抛出的小球与地面碰撞前后的频闪照片，其先后经过的位置分别用1~8标记．已知小球的质量为0.1kg，照片中对应每格的实际长度为0.05m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则以下判断正确的是（ ）
A．小球与地面碰撞后速度变化率小于碰撞前速度变化率
B．小球经过位置3时的瞬时速度方向与位置2、4连线方向平行
C．小球经过位置6时的瞬时速度大小为0.5m/s
D．频闪间隔的时间为0.1s
17．以30m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成30°角。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移。
18．如图所示，质量为M、端面为 的三棱柱静止于光滑的水平面上，有一小球从C点以某初速度水平抛出．若三棱柱固定不动，则小球恰好能落在A点；若在小球抛出的同时给三棱柱施加一水平恒力，则小球恰好落在AC边的中点。已知∠CAB=θ，重力加速度为g，不计空气阻力，小球抛出时与三棱柱之间无作用力，求所施加水平恒力的大小F。
19．如图所示，水平台面AB距地面的高度，有质量的一滑块从A点以的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数，滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出，已知，不计空气阻力，g取。求：
(1)滑块从B点飞出时的速度大小；
(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离；
(3)若在平台右侧空间有恒定的水平风力F时，物块恰好垂直落地，求水平风力F的大小。
参考答案
1．B
【详解】
试题分析：小球在竖直方向上仅受重力，做自由落体运动，速度随时间均匀增大，在水平方向除了碰撞，不受作用力，速度的大小不变，方向碰撞时发生改变，故B正确，A．C．D错误．
考点：运动的合成与分解
【名师点睛】将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向小球除了碰撞外，不受力，速度的大小不变，在竖直方向上仅受重力，做自由落体运动；解决本题的关键掌握处理曲线运动的方法，关键将小球分解为水平方向和竖直方向，通过两个方向上的受力，判断物体的运动规律．
2．B
【详解】
匀速圆周运动中速度的大小不发生变化，A对；速度方向不变就是直线运动了，B错；平抛运动的加速度为重力加速度，方向不变，D对；
3．A
【详解】
ABCD．物体在空中运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动运动，根据运动的等时性原理，物体飞行时间，在竖直方向上
解得
则物体从抛出点到落地点的水平距离为
解得
BCD错误A正确。
故选A。
4．D
【详解】
A．由h＝gt2得：t＝，则知落地时间只与抛出点的高度有关，落地时的速度v＝，可知落地时的速度与初速度、高度都有关，故A错误。
B．平抛运动的物体只受重力作用，加速度为g，保持不变，做匀变速曲线运动，故B错误。
C．做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，在任何相等的时间内通过的位移相等。在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内通过的位移不断增大，所以做平抛运动的物体，在任何相等的时间内位移的增量不等，故C错误。
D．平抛运动只受重力，做匀变速曲线运动，在任何相等的时间内速度的增量都是相同，故D正确。
故选择D选项。
5．A
【详解】
两个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v，上升的高度为h，水平位移为x，则有
h＝gt2
h相同，则运动的时间相同，而
x＝vt
则得
v1＞v2
故选A。
6．D
【详解】
A．运动过程中，两镖的加速度相同，均为g，选项A错误；
B．根据
可知，因B镖下落的高度较大，可知A镖的运动时间比B镖的运动时间短，选项B错误；
C．根据
因为A镖运动的时间较短，则A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大，选项C错误；
D．从掷出到插入靶的过程中，两镖的水平位移相同，而A镖的竖直位移较小，则A镖发生的位移比B镖发生的位移小，选项D正确。
故选D。
7．C
【详解】
离开桌面时，物体具有水平向右的速度，受到重力及拉力的作用，因为合力恒定并与速度不共线，所以物体离开桌面后做匀变速曲线运动。
故选C。
8．C
【详解】
试题分析：根据平抛运动规律可知，当炸弹投放后由于惯性在水平方向上和飞机速度相同，每次投放的炸弹初速度相同，下落高度相同，因此每个炸弹运动规律一样．同时注意各个炸弹之间的相对运动是怎样的．
解：由于惯性炸弹和飞机水平方向具有相同水平分速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上；
由于炸弹水平方向是匀速运动（设为v0），前一个炸弹落地，再过1s，后一个炸弹落地，故间距为v0t=v0米，恒定不变；
故ABD正确，C错误；
本题选错误的，故选C．
【点评】考查了牛顿第一定律和惯性的知识点，要求学生深刻理解惯性定律，也可以以飞机为参考系分析．
9．D
【详解】
A．由题知，a、b小球都做平抛运动，故有速度的变化率：
所以，a、b小球速度变化率相同，均为g。故A错误；
B．由平抛运动规律有：
联立得
由题图可知a、b小球y一样大，xaC. 由平抛运动规律可知，小球落地速度，落地时间为：
所以，a、b小球落地的t相等，又va0D．设小球落地时速度方向与其水平初速度方向的夹角为 ，则由平抛运动规律有
由于a、b小球vy相等且va0故选D。
10．C
【详解】
根据2h=gt12，得
则
同理由，得
则
所以得
故选C。
11．B
【详解】
不计空气阻力时，石子都做平抛运动，平抛运动与物体质量无关，两物体从同一高度抛出，竖直方向的分运动是自由落体运动，所以两石子运动时间相同；水平方向分运动是匀速直线运动，因为初速度不同，所以落地点距出发点的水平距离不同，故ACD错误，B正确。
故选B。
12．B
【分析】
子弹做的是平抛运动，在竖直方向上就是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，所以如果松鼠在竖直方向上也是自由落体运动，那么松鼠必定被击中．
【详解】
A．子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，若松鼠做自由落体运动，那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的，它们始终在一个高度上，所以松鼠一定会被击中，故A错误；
B．子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，若竖直上跳时，在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故B正确；
CD．子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，不论是迎着枪口还是背着枪口，松鼠在竖直方向上都是自由落体运动，松鼠都会被击中，都不能逃脱厄运，故CD错误．
【点睛】
平抛运动在水平方向上分解为匀速直线运动，在竖直方向上分解为自由落体运动．把握运动规律，求解问题．
13．BD
【详解】
试题分析：A、将气球水平抛出，气球的浮力不能忽略，可知气球的运动不是平抛运动．故A错误．
B、将一石子水平抛出，石子阻力可以忽略，知石子的运动是平抛运动．故B正确．
C、在竖直向下运动的电梯上将一铁球水平抛出，小球离开手时竖直方向上有初速度，初速度不是水平的，则小球的运动不是平抛运动．故C错误．
D、在水平向右运动的电梯上将一铁球水平向右抛出，铁球的初速度水平，只受重力，做的是平抛运动．故D正确．
故选BD
14．AC
【详解】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，因为MN、NP水平位移相等，可知时间间隔相等，所以质点在N、P两点的水平分速度相等；质点从M点运动到N点的时间等于从N点到P点的时间，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以质点在M、N两点的竖直分速度不相等，故AC正确，BD错误；
故选AC．
【点睛】抛运动的水平分运动是匀速直线运动，由于MN、NP水平位移相等，故M到N和N到P时间相等；平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．
15．AC
【详解】
A．两小球的水平位移分别为和，水平位移之比为；小球在竖直方向上做自由落体运动，而两球的抛出高度相同，根据
可知下落时间相同，根据
可得两小球的初速度之比为1：4，A正确；
BD．落地速度
通过的位移
由于未知两小球的下落高度，故无法求出准确的落地速度比和位移比，BD错误；
C．落地速度与水平地面夹角的正切值
因竖直分速度相等，而水平初速度比值为1：4，故正切值的比值为4：1，C正确。
故选AC。
16．BCD
【详解】
小球与地面碰撞后的加速度与小球碰撞前的加速度相等，可知小球与地面碰撞后速度变化率等于碰撞前速度变化率，故A错误．在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，，落地前水平分速度，2、4两点连线与水平方向夹角的正切值tanα＝＝2，位置3的竖直分速度，则位置3瞬时速度方向与水平方向夹角的正切值，可知小球经过位置3的瞬时速度方向与位置2、4连线方向平行，故BD正确．小球经过位置6时竖直分速度为零，则，故C正确．故选BCD．
点睛：此题考查对平抛运动的理解和计算；解决本题的关键知道小球在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．
17． ，
【详解】
根据平行四边形定则得
解得物体运动的时间
物体相对于抛出点的水平位移
竖直位移
18．
【详解】
三棱柱固定不动时，小球做平抛运动的水平位移为x1，竖直位移为y1，运动时间为t1，有
由几何关系有
由于小球落在A，所以有
三棱柱移动时，小球做平抛运动的水平位移为x2，竖直位移为y2，运动时间为t2，有
由于小球落在AC中点，所以有
三棱柱移动的距离
三棱柱的加速度为a，由运动学公式有
由牛顿第二定律有
联立解得
19．(1)5m/s；(2)2m；(3)1.25N
【详解】
(1)对滑块从A到B过程，由动能定理可得
解得
(2)滑块从B点水平抛出过程，竖直、水平方向由位移公式分别可得
解得
(3)若在平台右侧空间有恒定的水平风力F时，物块恰好垂直落地，则物块在水平方向做匀减速直线运动，加速度大小为
由牛顿第二定律可得