2.2平抛运动 课时作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
2.2平抛运动 课时作业（解析版）
1．铅球运动员将铅球水平抛出，不计空气阻力，则铅球（　　）
A．做匀变速运动曲线运动
B．做变加速曲线运动
C．加速度在增加
D．落地速度方向可能和水平地面垂直
2．甲、乙两物体从同一高度处同时开始运动，甲从静止自由下落，乙水平抛出，不计空气阻力，两物体（　　）
A．同时落地
B．落地时速度大小相同
C．到达地面的时间不同
D．在相同时间内通过的位移相等
3．一架飞机在高空中沿水平方向做匀加速直线飞行，每隔相同时间空投一个物体，不计空气阻力．地面观察者画出了某时刻空投物体的4幅情景图，其中可能正确的是
A． B．
C． D．
4．关于平抛物体的运动，以下说法正确的是
A．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大
B．平抛物体的运动是变加速运动
C．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变
D．做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大
5．2018年12月8日凌晨2时23分，我国探月工程嫦娥四号卫星成功发射，开启人类首次月球背面软着陆探测之旅。经过26天，600多小时的飞行，于2019年1月3日10时26分，嫦娥四号在月球背面南极—艾特肯盆地成功着陆，完成人类探测器首次在月球背面软着陆的壮举。嫦娥四号携带的机器人探测器月兔2号，在月球表面上做了一系列实验。其中做的力学实验数据如下：在距月球表面2.7m高处，将质量为0.4kg的小球以5m/s的初速度水平抛出，落在月面上时水平距离为9m。将小球水平抛出的同时，在同一位置将质量为2g的羽毛由静止释放。小球与羽毛哪个先落到月面上（　　）
A．小球 B．羽毛
C．两者同时落到月面 D．条件不足，无法确定
6．物理上提出的“抛体运动”是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力。关于抛体运动的叙述中正确的是（　　）
A．所有的抛体运动都是非匀变速运动
B．平抛运动可看成是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动合成的
C．物体做抛体运动时，合外力的方向与速度方向是不可能相互垂直的
D．只有平抛运动才是匀变速运动
7．关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度越来越小
B．物体的速度不变
C．物体的加速度越来越小
D．平抛运动可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
8．飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则（ ）
A．在空中任何时刻4个铁球总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B．在空中任何时刻4个铁球总是排成一条竖直线，它们落地点是等间距的
C．地面上人看到每个铁球都做匀速直线运动，飞行员看到每个铁球都做平抛运动
D．地面上人看到每个铁球都做平抛运动，飞行员看到每个铁球都做平抛运动
9．现代战争中，使用轰炸机进行对地攻击已成为在掌握制空权后的常规手段．匀速水平飞行的飞机投弹时，如忽略空气阻力和风力的影响，炸弹落地前，飞机的位置在（ ）
A．炸弹的正上方
B．炸弹的前上方
C．炸弹的后上方
D．以上三种情况都有可能出现
10．物体的初速度在水平方向，只受重力作用下在空中作什么运动？（ ）
A．直线运动 B．圆周运动 C．平抛运动 D．竖直上抛运动
11．飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动中，关于A球和B球的相对位置关系，正确的是（　　）
A．A球在B球的前下方
B．A球在B球的后下方
C．A球在B球的正下方5m处
D．A球在B球的正下方，距离随时间的增加而增加
12．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
13．关于抛体运动，下面说法正确的是（）
A．平抛运动是曲线运动，速度不断改变，不可能是匀变速运动
B．平抛运动可以分解为一个方向的匀速直线和另一个方向的匀变速运动
C．平抛运动落地时的水平位移与初速度大小无关
D．平抛运动的落地时间与初速度大小无关
14．“套圈圈”是一种老少皆宜的游戏，如图所示，某小孩蹲在界外水平抛出圈圈并套取前方的玩具，若她想套取更远处的相同玩具，则以下操作不可能达到目的的是（　　）
A．蹲在同样的位置，以相同的速度水平抛出圈圈
B．蹲在同样的位置，以较小的速度水平抛出圈圈
C．站在同样的位置，以相同的速度水平抛出圈圈
D．站在同样的位置，以较大的速度水平抛出圈圈
15．关于平抛运动的说法正确的是（　　）
A．平抛运动是变加速运动 B．平抛运动是曲线运动
C．平抛运动的加速度方向竖直向下 D．平抛运动的加速度为0
16．如图所示,小车内有一光滑斜面，当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时，小物块A恰好能与斜面保持相对静止，在小车运动过程中的某时刻(此时小车速度不为零)，突然使小车迅速停止,则在小车停止后的一小段时间内，小物块A可能( )
A．沿斜面滑下 B．沿斜面滑上去
C．仍与斜面保持静止 D．离开斜面做曲线运动
17．2022年冬奥会将在北京举行，届时会有许多精彩刺激的比赛，单板高山滑雪U形池就是其中之一．它的场地是长约120米，深为4.5米，宽 15米的U形滑道（两边竖直雪道与池底雪道由圆弧雪道连接组成，横截面像U字形状），整条赛道的平均坡度18°．选手在高处助滑后从U形池一侧边缘（示意图中A点）进入赛道，沿U型池滑行至另一侧竖直轨道，从B点跃起在空中做出各种抓板旋转等动作，完成动作落入轨道再滑向对侧，如此反复跃起完成难度不同的动作，直至滑出赛道完成比赛，裁判根据选手完成动作的难易和效果打分．
（1）选手出发时要先经过一段倾斜坡道助滑（如情景图），设坡度倾角为α，滑板与雪面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g，求选手沿此斜面坡道向下滑行的加速度大小．
（2）在高中物理学习中，对于复杂的运动往往采用分解的研究方法，比如对平抛运动的研究．
a．运动员沿U形池从A滑行到B的过程是一个复杂的运动，请你用分解的方法来研究这个运动，并描述你的分解结果．
b..在平昌冬奥会上，传奇名将肖恩 怀特在赛道边缘跃起时以外转1440°（以身体为轴外转四周）超高难度的动作夺得该项目的冠军，为了简化以达到对特定问题的求解，此过程中他可视为质点，设每转一周最小用时0.5秒，他起跳时速度与竖直赛道在同一平面内，与竖直向上的夹角为20°，下落到与起跳点同一高度前要完成全部动作，全过程忽略空气阻力，求他起跳的最小速度为多少？
（g取10m/s2 sin20°=0.34 cos20°=0.94）
18．在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。（g取10m/s2）。求
（1）摩托车做平抛运动的时间；
（2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟；
（3）摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小。（结果可保留根号）
19．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。
参考答案
1．A
【详解】
ABC．铅球运动员将铅球水平抛出，不计空气阻力，铅球只受重力，根据牛顿第二定律，加速度等于重力加速度，铅球做匀变速曲线运动，故A正确，BC错误；
D．铅球水平抛出做平抛运动，同时具有水平和竖直的分速度，落地速度方向不可能和水平地面垂直，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】
平抛运动物体的落地时间取决于抛出的高度，甲、乙两物体从同一高度处同时开始运动，所以它们的落地时间是相同的。由于平抛水平匀速，则在相同时间内通过的位移不相等，落地时除了竖直方向上的速度外还有水平方向的速度，大小不等。
故选A。
3．C
【解析】
试题分析：因为物体做平抛运动运动，因为飞机做匀加速直线运动，所以平抛运动的物体的初速度越来越大，在竖直方向上做自由落体运动，所以相等时间间隔内的位移越来越大，故C正确，ABD错误．
考点：运动的合成和分解
【名师点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的规律，知道平抛运动的初速度等于飞机释放小球时的速度，注意同一物体在不同时刻是抛物线，而不同物体在同一时刻是直线，且间距越来越大．
4．C
【详解】
A．做平抛运动的物体，速度在不断增大，速度方向时刻在改变，而加速度为g，保持不变，故A错误；
BC．平抛物体的物体只受重力作用，加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速运动，故B错误，C正确；
D．做平抛运动的物体水平方向不受力，由于惯性保持匀速直线运动，水平方向的速度不变，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
由平抛运动知识知，小球在月球表面的竖直方向都自由落体运动，而羽毛也在月球表面做自由落体运动，由自由落体运动知识可知，物体下落的时间为，由于初始位置相同，故下落时间相同。
故选C。
6．B
【详解】
AD．所有的抛体运动，物体都是只受重力，加速度恒为g，是匀变速曲线运动，故AD错误；
B．平抛运动可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，故B正确；
C．物体做抛体运动时，在最高点，速度水平，合外力方向与速度方向是相互垂直的，故C错误。
故选B。
7．D
【详解】
AB．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，由可知，竖直方向的分速度越来越大，则平抛运动的物体的合速度是越来越大的，所以AB错误；
C．平抛运动的物体只受重力的作用，加速度是重力加速度，是恒定不变的，所以C错误；
D．平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，所以D正确．
故选D。
点睛：平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，所以平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动．
8．B
【详解】
AB．小球离开飞机后做平抛运动，平抛运动的初速度与飞机的速度相同，在水平方向上做匀速直线运动，所以在空中任何时刻4个铁球总是排成一条竖直线，落地点是等间距的，故B正确，A错误；
CD．在地面上人看来，是以地面为参考系，小球做平抛运动，飞行员看小球，是以飞机为参考系，小球始终在自己的正下方，认为小球做自由落体运动，故CD错误。
所以选B。
9．A
【详解】
匀速飞行的轰炸机投下的炸弹，做平抛运动，在水平方向上的运动规律与飞机的运动规律相同，炸弹落地时，飞机在炸弹的正上方．故A正确，BCD错误。
故选A。
10．C
【详解】
物体的初速度在水平方向，只受重力作用下在空中作平抛运动；是匀变速曲线运动；故A，B，D错误；故选C.
11．D
【详解】
小球离开飞机做平抛运动,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以A球在B球的正下方．在竖直方向上做自由落体运动,
所以位移随时间逐渐增大．故ABC错误，D正确．
故选D.
点睛：飞机匀速飞行，飞机上自由释放的小球做平抛运动，初速度等于飞机的速度，而平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，则两个小球水平方向速度与飞机的速度相同，总在飞机的正下方．
12．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。
13．BD
【详解】
平抛运动是只受重力作用下的曲线运动，是匀变速曲线运动，速度不断改变，可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，A错误、B正确；平抛运动落地时的水平位移为，与初速度有关，A错误；落地时间仅与高度有关，D正确．
14．AB
【详解】
小孩套取更远处的玩具，水平位移增大，x=vt，则可以通过增大初速度或增大运动时间的方式实现，即蹲在同样的位置，以较大的速度水平抛出圈圈，或是站在同样的位置，则根据平抛竖直方向运动可知，时间变大，以相同或较大的速度水平抛出圈圈，故CD可以不符合题意，AB不可以符合题意。
故选AB。
15．BC
【详解】
平抛运动在水平方向上不受力，有初速度，做匀速直线运动，在竖直方向上初速度为零，仅受重力，加速度方向竖直向下，大小为重力加速度g，做自由落体运动；即平抛运动为匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误。
故选BC。
16．BD
【详解】
对A物体受力分析，受到重力、支持力，如图
由于物体随小车沿水平面做匀变速直线运动，故加速度沿水平方向，故合力水平向右，由牛顿第二定律
解得
水平向右，若小车向右匀加速直线运动，小车突然停止后，物体A由于惯性向右飞出做平抛运动；若小车向左匀减速直线运动，小车突然停止后，物体A由于惯性向左冲上斜面；
故选BD.
17．（1）gsinα﹣μgcosα（2）a．可以将该运动沿滑道坡度方向和U型截面方向分解；沿坡道方向可能做匀速直线或匀加速直线运动；沿截面方向做自由落体运动，圆周运动，匀减速直线运动，竖直上抛运动；b..他起跳的最小速度为10.6m/s
【详解】
解：（1）受力分析如图，将mg分解
由牛顿第二定律：mgsinα- f = ma
滑动摩擦力 f = μmgcosα
得出 a = gsinα - μgcosα
（2）a. 可以将该运动沿滑道坡度方向和U型截面方向分解；
沿坡道方向可能做匀速直线或匀加速直线运动；
沿截面方向做自由落体运动，圆周运动，匀减速直线运动，竖直上抛运动；
b. 动作总用时T=2s
将选手的运动分解为水平和竖直两个分运动，竖直方向上匀变速直线运动．
上升过程运动时间 T1 = t/2 = 1s
出发时速度的竖直分量 vy = gt1 = 10m/s
出发时最小速度 v=vy/cosα=10.6m/s
18．（1）1s；（2）20m/s；（3）
【详解】
（1）设摩托车做平抛运动的时间为t，由题意可知摩托车做平抛运动的竖直位移大小为
解得t=1s。
（2）设摩托车的速度至少为v1时才能越过这个壕沟，则有
x=v1t=20m
解得v1=20m/s。
（3）摩托车落地时竖直分速度大小为
摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小为
19． ，
【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