第二章 抛体运动 单元测试（Word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
第二章 抛体运动 单元测试（解析版）
一、选择题（共40分）
1．某小船在静水中的速度大小保持不变，该小船要渡过一条河，渡河时小船船头垂直指向河岸。若船行至河中间时，水流速度突然增大，则（　　）
A．小船航行速度不变
B．小船航行方向不变
C．小船渡河时间不变
D．小船到达对岸地点不变
2．如图所示，一质点受一恒定合外力F作用从y轴上的A点平行于x轴射出，经过一段时间到达x轴上的B点，在B点时其速度垂直于x轴指向y轴负方向，质点从A到B的过程，下列判断正确的是（　　）
A．合外力F可能指向y轴负方向 B．该质点的运动为匀变速运动
C．该质点的速度大小可能保持不变 D．该质点的速度一直在减小
3．如图所示，一个物体沿曲线由A点运动到B点，关于物体运动的描述正确的是（　　）
A．在A点速度方向为虚线2所示
B．在A点速度方向为虚线5所示
C．由A点运动到B点，位移方向为虚线4所示
D．由A点运动到B点，位移方向为虚线5所示
4．与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．水在最高点时的速度为0
B．水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度相同
C．水做的是匀变速曲线运动
D．水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直
5．如图所示，小球a、b用一细直棒相连，a球置于水平地面上，b球靠在竖直墙面上，释放后b球沿竖直墙面下滑，当滑至细直棒与水平地面成θ角时，a、b两小球的速度大小的比值为（　　）
A．sin θ B．cos θ
C．tan θ D．
6．下列关于曲线运动的描述中，正确的是（　　）
A．曲线运动可以是匀速运动 B．曲线运动一定是变速运动
C．曲线运动不可以是匀变速运动 D．曲线运动的加速度可能为零
7．关于运动的合成与分解，下列说法中不正确的是（　　）
A．物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动
B．若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动
C．合运动与分运动具有等时性
D．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则
8．校运动会铅球比赛中，某同学以初速度v0=4m/s将铅推出，初速度与水平方向成，推出点所在位置离水平地面1.6m高，重力加速度为10m/s2，忽略空气阻力的影响，从推出到落地过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．铅球在空中运动时间为0.8s
B．铅球上升时间与下降时间相等
C．铅球到达最高点时速度为2m/s
D．铅球落地瞬间的速度方向与地面成
9．如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．开始下落时，B的加速度大于g
B．物块B的重力势能减小量为
C．物块A的速度小于物块B的速度
D．物块B的末速度为
10．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目。如图所示，在飞镖世界杯大赛中某一选手在距地面高、到靶面的水平距离处，将质量为的飞镖以速度水平投出，结果飞镖落在靶心的正上方。不计空气阻力。只改变、、、四个物理量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（　　）
A．适当减小 B．适当减小 C．适当减小 D．适当减小
二、实验题（共15分）
11．（1）如图所示实验器材是两种常用的打点计时器，被称为电火花计时器的是______（选填“A”或“B”），其中必须使用低压交流电源的是______（选填“A”或“B”）
A． B．
（2）下列实验中需要用到打点计时器的是______（填正确选项前的字母，有1个或多个选项正确）
A．探究加速度和力、质量的关系　　　　B．探究求合力的方法
C．研究平抛运动　　　　　　　　　　　D．探究小车速度随时间变化
12．在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下：
①在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽E前，木板与槽E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A。
③将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B。
④将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C。若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2。
（1）关于该实验，下列说法正确的是（____）
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．斜槽轨道末端必须保持水平
C．每次释放小球的位置可以不同
D．每次小球均须由静止释放
（2）一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令，并描绘出了如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，已知当地重力加速度为g，则小球平抛的初速度大小v0=___________；
（3）若某次实验测得，，，，g取，则小球平抛初速度的大小为_____________m/s。
三、解答题（共45分）
13．从某一高度平抛一物体，抛出2s后落地，落地时速度方向与水平方向成45°角（g取10 m/s2），求：
（1）落地时竖直方向的速度。
（2）落地时的速度（结果保留3位有效数字）。
（3）抛出点距地面的高度。
（4）水平位移。
14．质量为m的物体在离地面h=45m高处以初速度v=10m/s水平抛出，排除阻力。（g=10m/s2）求：
（1）物体下落到地面所花的时间；
（2）物体的水平位移；
（3）物体刚好落地时的速度大小。
15．一质量为2kg的物体在如图甲所示的平面上运动，在轴方向上的图象和在轴方向上的图象分别如图乙、丙所示，求
（1）判断物体的的运动性质及物体所受的合力；
（2）物体1s末的速度大小和方向；
（3）前2s内物体的位移的大小。
16．如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，重力加速度为g。
（1）若小球以最小位移到达斜面，则小球到达斜面经过的时间是多长？
（2）若小球能击中斜面中点，则小球到达斜面经过的时间是多长？
参考答案
1．C
【详解】
C．当船头垂直指向河岸时，渡河时间由河宽及船速决定，与水速无关
故小船渡河时间不变，C正确；
AB．由于水流速度突然增大，由平行四边形定则可知
故小船航行速度增大，合速度与河岸夹角变小，AB错误；
D．小船到达对岸地点偏向下游，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．物体受到一恒力，从A到B，根据曲线运动条件，则有合外力的方向在x轴负方向与y轴负方向之间，不可能沿y轴负方向，否则B点的速度不可能垂直x轴，故A错误；
B．由于受到一恒力，因此做匀变速曲线运动，故B正确；
C．因受到一恒力，因此不可能做匀速圆周运动，所以速度大小一定变化，故C错误；
D．根据力与速度的夹角，可知速度先减小后增大，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
AB．在A点速度方向沿轨迹的切线方向，为虚线1所示，故AB错误；
CD．位移方向由初位置指向末位置，由A点运动到B点，位移方向为虚线5所示，故C错误，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．水在最高点时竖直速度为零，水平速度不为零，则速度不为0，选项A错误；
B．水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
C．水做的是匀变速曲线运动，选项C正确；
D．水在运动过程中受到的合力方向总是竖直向下，与其速度方向不是总垂直，选项D错误。
故选C。
5．C
【详解】
分别将a球、b球速度沿棒的方向与垂直于棒的方向分解，对a球，有
v=vacos θ
对B球，有
v=vbsin θ
则
va∶vb=tan θ
故选C。
6．A
【详解】
物体做曲线运动的条件是合力与运动方向不在一条直线上，其中合力可以是恒力也可以是变力，曲线运动可以是匀变速运动也可以是变加速运动，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．A
【详解】
AB．物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，若合速度方向与合加速度方向共线，则为直线运动，否则为曲线运动，故A错误，B正确；
C．合运动与分运动具有等时性，故C正确；
D．速度、加速度和位移都是矢量，它们的合成都遵循平行四边形定则，故D正确。
本题选错误项，故选A。
8．AD
【详解】
AB．铅球向上运动的时间为
铅球从抛出点到最高点竖直的高度为
最高点到地面的距离为
从最高点到地面的时间为
则铅球在空中运动时间为0.8s，且上升的时间小于下落的时间，故A正确，B错误；
C．铅球到达最高点时速度为
故C错误；
D．铅球落地瞬间竖直方向的速度为
速度方向与地面夹角的正切为
则
故D正确。
故选AD。
9．BC
【详解】
A．刚开始下落时，绳子的拉力方向沿水平方向，竖直方向上只受重力，所以加速度为g，故A错误；
B．B下降的高度为
故物块B减小的重力势能为
故B正确；
C．将B的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度，则
则物块A的速度小于物块B的速度，故C正确；
D．系统机械能守恒，故
其中
根据运动的合成与分解可得
联立解得
故D错误。
故选BC。
10．BC
【详解】
飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动；开始时飞镖落于靶心上方，说明在飞镖水平方向飞行L时，下落高度较小，即适当减小h；而水平方向
竖直方向
为增大h，可以增大L或减小v0
故选BC。
11．B A AD
【详解】
（1）[1]电火花计时器没有机械撞针，而是利用电火花来打点，故选B；
（1）[2] 电磁打点计时器的工作电压小于6V，即使用的是低压交流电源，故选A；
（2）[3] 探究加速度和力、质量的关系时要测量加速度，需要使用打点计时器；探究求合力的方法时不需要测量时间，不需要使用打点计时器；研究平抛运动时也不需要使用打点计时器；探究小车速度随时间变化的实验中，需要测量小车发生一段位移所需要的时间，所以需要使用打点计时器。
故选AD。
12．BD 1.5
【详解】
(1)[1]A．只要保证小球过E点的速度相同即可，不需要斜槽轨道尽可能光滑。故A错误；
B．本实验是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须保持水平。故B正确；
CD．为了保证小球过E点的速度相同，每次小球必须从相同位置静止释放。故C错误，D正确。
故选BD。
(2)[2]由平抛规律，水平方向上有
竖直方向上有
联立解得
由题意得
解得
(3)[3]将数据带入公式
解得
13．（1）20m/s；（2）28.3m/s；（3）20 m；（4）40 m
【详解】
（1）物体落地时竖直分速度为
vy=gt=10×2m/s=20m/s
（2）落地时的速度为
（3）抛出点距地面的高度为
（4）水平方向位移为
x=v0t=20×2m=40m
14．（1）3s；（2）30m；（3）
【详解】
（1）物体做平抛运动，下落到地面所花的时间为
（2）物体做平抛运动，水平位移为
（3）物体做平抛运动，刚好落地时的速度大小为
又因为
代入数据
15．（1）匀变速曲线运动；8N；（2）；与水平方向夹角为45度；（3）
【详解】
（1）由图乙可知，x轴方向做匀减速直线运动，y轴方向做匀速直线运动，由运动的合成可知，物体的合运动为匀变速曲线运动，合加速度即为x轴方向上的加速度大小即为
由牛顿第二定律可知，合力为
（2）物体1s末x轴方向速度大小为4m/s，y轴方向的速度大小为4m/s，则物体1s末的速度大小
方向与水平方向夹角为；
（3）x轴方向2s内的位移为
y轴方向2s内的位移为
前2s内物体的位移的大小
16．（1）；（2）
【详解】
（1）小球以最小位移到达斜面时，位移与水平方向的夹角为－θ，则
tan（－θ）＝
即
t＝
（2）小球击中斜面中点时，设斜面长为2L，则水平射程为
Lcosθ＝v0t
下落高度为
Lsinθ＝gt2
联立两式得
t＝