2.2平抛运动 同步作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
2.2平抛运动 同步作业（解析版）
1．空中悬挂一串五彩圆环，一支玩具手枪的枪管与绿环的圆心在同一水平直线上，管口与绿环的距离为L，绿环的圆心离地面的高度为H，现使玩具手枪射出一颗子弹，同时自由释放这串五彩圆环，子弹可能击中(忽略空气阻力，如图所示)(　　)
A．红环 B．蓝环 C．黄环 D．绿环
2．物体在平抛运动中，保持不变的物理量是（　　）
A．速度 B．位移 C．加速度 D．时间
3．根据所学的物理知识进行判断，下列叙述不正确的是( )
A．任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，这表明强弩的惯性减小了
D．物体的运动方向不一定与它所受合外力的方向一致
4．在水平匀速飞行的飞机上，相隔一段时间先后自由落下物体A和B，在两个物体落地前， A物体将（　　）
A．在B物体之前
B．在B物体正下方
C．在B物体之后
D．在B物体前下方
5．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
6．有关运动的描述，下列说法中正确的（ ）
A．研究跨栏运动员的跨栏动作时可把运动员看做质点
B．从枪口水平射出后的子弹做的是匀加速直线运动
C．跳高运动员起跳后到达最高点的速度是瞬时速度
D．田径运动员跑完800m比赛通过的位移大小等于路程
7．关于平抛运动。下列说法中正确的是（　　）
A．平抛运动的水平位移由水平速度决定
B．平抛运动的时间由竖直高度决定
C．平抛运动的加速度可能变化
D．平抛运动的落地速度可能竖直
8．关于平抛运动下列说法正确的是（　　）
A．平抛运动是匀速直线运动
B．平抛运动是加速度不变的运动
C．平抛运动是加速度变化的运动
D．平抛运动的落地时的速度可能是竖直向下的
9．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动
B．在恒力作用下物体不可能做曲线运动
C．合运动是曲线运动，其分运动至少有一个是曲线运动
D．做曲线运动的物体，其加速度与速度的方向可能在同一直线上
10．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点小球A以初速度2v0向左水平抛出，小球B以初速度v0向右水平抛出，最后都落在斜面上，若不计空气阻力，，，则A、B两个小球在空中的运动时间之比为（　　）
A．4∶3 B．9∶8 C．16∶9 D．27∶16
11．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是(　　)
A． B．
C． D．
12．将两个小球从空中同一位置以不同的水平速度同时抛出，不计空气阻力，则两球运动过程中位置关系是（　　）
A．两球的连线为水平线，且距离不断变大
B．两球的连线为水平线，且距离不变
C．两球的连线为竖直线，且距离不变
D．两球的连线为竖直线，且距离不断变大
13．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
14．关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）
A．运动方向发生变化的运动一定是曲线运动
B．任何复杂的曲线运动轨迹的弯曲方向都跟物体所受的合外力的方向有关
C．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
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
15．关于平抛运动，下列说法正确的是
A．在同一高度，抛出速度越大的物体，其水平位移一定越大
B．在同一高度，抛出速度越大的物体，其飞行时间一定越长
C．不论抛出速度多大，抛出位置越高的物体，其飞行时间一定越长
D．不论抛出速度多大，抛出位置越高的物体，飞行得一定越远
16．某运动员练习射箭时，站在同一位置从不同高度先后水平射出两只箭，射中箭靶上同一竖直线上两点，如图所示，A箭的方向与竖直方向的夹角小于B箭与竖直方向的夹角，忽略空气阻力。已知箭飞行时，箭头的指向与箭的运动方向相同。则（　　）
A．A箭射出的初速度一定比B箭射出的初速度大
B．A箭在空中飞行的时间一定比B箭在空中飞行的时间长
C．A箭的射出点一定比B箭的射出点高
D．A箭射中箭靶时的速度一定比B箭射中箭靶时的速度大
17．将一个物体以20m/s的速度从20m的高度水平抛出（不计空气阻力，取g=10m/s2），求：
（1）平抛运动的时间；
（2）落地点与抛出点间的水平距离。
18．如图所示，一水平放置的传送带，长为L=4m,上表面距地面高度为h=5m,以一定的速度顺时针转动．在传送带左端静止释放一小物块（可视为质点），经一段时间从传送带右端水平飞出，落地点距抛出点的水平距离为s=4m,物块在离开传送带前，已经传送带达到共同速度．求
（1）传送带的速度v；
（2）动摩擦因数μ的取值范围；
（3）若μ=0.4,物块相对传送带的位移．
19．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。
参考答案
1．D
【详解】
由于子弹和绿环在竖直方向都做自由落体运动，故子弹击中绿环。故ABC错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
物体在平抛运动中，保持不变的物理量是加速度为重力加速度，时间、速度、位移都在发生变化。
故选C。
3．C
【详解】
A．根据牛顿第二定律可知，合力提供加速度，合力的方向就是加速度的方向。故A不符合题意。
B．平抛运动在水平面上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，故合为匀变速曲线运动。故B不符合题意。
C．“强弩之末，势不能穿鲁缟”这句话的意思是：即使是强弓射出的利箭，射到极远的地方，力量已尽时，就连极薄的鲁缟也射不穿了。这是箭的动能（速度）减小了，而不是惯性，惯性只与质量有关系。故此说法错误，故C符合题意。
D．物体做减速运动，受到的合力方向往后，速度方向往前。故D不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】
两物体自由下落后均做平抛运动，二者在水平方向的速度大小相等，所以二者在空中时连线沿竖直方向，又因为A先开始下落，所以A在B的正下方，故B正确。
故选B。
5．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．
6．C
【详解】
A．研究跨栏动作时，运动员的大小和形状不能忽略；故不能看作质点；故A错误；
B．子弹离开枪口后，由于受重力竖直向下，故做曲线运动，故B错误；
C．跳高运动员起跳后到达最高点的速度是在最高点这一位置的速度，故为瞬时速度；故C正确；
D．800m起点与终点相同，故位移为零，而路程不为零；故D错误；
故选C。
7．B
【详解】
A．平抛运动的水平位移由水平速度和运动时间共同决定，A错误；
B．由
可知平抛运动的时间由竖直高度决定，B正确；
C．平抛运动的加速度是重力加速度，保持不变，C错误；
D．平抛运动水平方向上是匀速直线运动，落地速度是由竖直速度与水平速度合成的，因此落地速度不可能竖直向下，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
ABC．平抛运动初速度不为零且水平，运动过程中只受竖直向下的重力，加速度始终为重力加速度，所以平抛运动为匀变速曲线运动，选项AC错误，B正确；
D．平抛运动水平方向上做匀速直线运动，根据速度的合成可知平抛运动的速度任何时刻都不可能竖直向下，选项D错误。
故选B。
9．A
【详解】
A．做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，因此曲线运动一定是变速运动，A正确；
B．无论恒力还是变力，只要力的方向与运动方向不在一条直线上，物体就会做曲线运动，B错误；
C．合运动是曲线运动，两个分运动可能都是直线运动，例如平抛运动，C错误；
D．做曲线运动的物体，由于力的方向与速度方向不在一条直线上，因此其加速度与速度的方向也不可能在同一直线上，D错误。
故选A。
10．B
【详解】
假设一小球从一倾角为θ的斜面顶端以速度v水平抛出，经时间t落在斜面上，则根据平抛运动规律可得
解得
则A、B两个小球在空中的运动时间之比为
故选B。
11．D
【详解】
若球与网恰好不相碰，根据
解得
水平位移的最小值
则最小速度
若球与球台边缘相碰，根据
解得
水平位移的最大值为
则最大速度
则v的最大取值范围是
故选D。
12．A
【解析】
【详解】
两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，从同一高度抛出，则竖直方向运动情况完全相同，即每个时刻都处于同一高度．水平方向做匀速运动，水平间距
随着时间不断变大，所以两球的连线为水平线，且间距不断变大；
故选A．
13．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．
14．BD
【详解】
A．如果作往复运动，运动方向发生180°的变化，物体仍然可以做直线运动，A错误；
B．由曲线运动的物体，受力的方向总是指向曲线运动凹侧，因此曲线运动轨迹的弯曲方向跟物体所受的合外力的方向有关，B正确；
C．将两个匀变速直线运动的初速度合成起来，两个加速度也合成起来，当合加速度与合初速度在一条直线上时，做匀变速直线运动，如果不在一条直线上，则物体做匀变速曲线运动，C错误；
D．由平抛运动概念知，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，D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，有，在水平方向上做匀速直线运动，有，联立解得，故在同一高度，抛出速度越大的物体，其水平位移一定越大，A正确B错误；由，解得，可见不论抛出速度多大，抛出位置越高的物体，其飞行时间一定越长，C正确；根据知飞行的水平位移与抛出速度有关，故D错误；
16．BC
【详解】
B．设飞镖与竖直方向的夹角为，运动时间为，则水平位移
如图所示
根据速度的合成与分解可得
解得
由于A飞镖的方向与竖直方向的夹角小于B飞镖与竖直方向的夹角，水平位移相同，所以
B正确；
A．根据
水平位移相同，，所以，即A飞镖掷出的初速度一定比B飞镖掷出的初速度小，A错误；
C．根据
因为，A箭的射出点一定比B箭的射出点高，C正确；
D．飞镖在竖直方向的分速度
因为，所以 则箭射中箭靶时的速度
因为，则无法比较两支箭射中箭靶的速度，D错误。
故选BC。
17．（1）2s；（2）40m
【详解】
（1）物体在竖直方向做自由落体运动，有
解得平抛运动的时间为
t=2s
（2）物体在水平方向做匀速直线运动，所以落地点与抛出点间的水平距离为
x=v0t =40m
18．（1）4m/s（2） （3）-2m
【分析】
（1）物块飞离传送带后做平抛运动，根据平抛运动的规律求解传送带的速度；（2）假设物块在传送带上一直加速，求解动摩擦因数；（3）根据加速度求解物块与传送带共速时用的时间，根据位移公式求解物块相对传送带的位移.
【详解】
（1）由h=gt2 可得
S=vt
（2）可能的情况：物块先匀加速再匀速或物块一直匀加速；
假设物块一直匀加速
V2=2aL a=2m/s2
μmg=ma μ=0.2
所以μ的取值范围μ≥0.2
（3）若μ=0.4，则μmg=ma′
解得a′=4m/s2
物块的位移
传送带的位移x2=vt1=4m
物块相对传送带的位移 x=x1-x2=-2m 方向：向左
19．
【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