5.4抛体运动的规律同步测试卷——2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 5.4抛体运动的规律同步测试卷——2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 982.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-19 08:27:33 | ||
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文档简介
4抛体运动的规律
一、单选题
1．如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为，则C点到B点的距离为（ ）
A． B． C． D．R
2．关于平抛运动，下列说法中不正确的是（ ）
A．平抛运动的下落时间由下落高度决定
B．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动不可能是匀变速运动
C．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
D．平抛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
3．2021年8月6日，东京奥林匹克女子标枪决赛，中国田径队在奥运会上迎来了重大突破，刘诗颖以66．34米的个人赛季最好成绩成功夺冠，如图所示．假设3次投掷，标枪的出手位置和离开手时的速度大小相等、方向略有不同．如标枪在空中仅受重力作用且可看成质点．下列说法正确的是（ ）
A．三次投掷，标枪的水平位移都相等
B．三次投掷，标枪的运动时间都相等
C．如忽略刘诗颖投掷标枪时出手点离地高度，当投掷方向与水平方向等于37度角时水平位移最大
D．如忽略刘诗颖投掷标枪时出手点离地高度，当投掷方向与水平方向等于45度角时水平位移最大
4．如图为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人从A点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO=40m，不计空气阻力，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．若v0＞18m/s，则石子可以落入水中
B．若v0＜20m/s，则石子不能落入水中
C．若石子能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大
D．若石子不能落入水中，则v0越大，落到大坝上时速度方向与大坝的夹角越大
5．如图所示，ab两个小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平向左、向右抛出，已知半圆轨道的半径R与斜面的竖直高度相等，斜面倾角为，重力加速度为g，要使两球同时落到半圆轨道上和斜面上，小球抛出的初速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．两物体做平抛运动的初速度大小之比为3：1，若它们下降的高度之比为4：1，则它们的水平射程之比为（ ）
A．3：2 B．3：4 C．6：1 D．2：3
7．某实验小组的同学为了探究平抛运动，将塑料管的一端接在水龙头上，另一端固定在高为1.8m的水平桌面的边缘，打开水龙头，水沿水平方向喷出，如图所示，测得水落地位置到管口的水平距离为0.9m，水管横截面积为20cm2，g=10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．水喷出时的速度大小为1.5m/s B．水喷出时的速度大小为2.0m/s
C．每秒内水流出的体积约为1.25×10-3m3 D．每秒内水流出的体积约为1.25×10-4m3
二、多选题
8．如图所示，小球A、B同时从同一竖直线上两位置水平抛出，A、B之间的竖直高度差2m，斜面倾角θ为，若两球经1s同时落在斜面上。不计空气阻力，g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，则A、B球平抛的初速度分别是（ ）
A．vA=3m/s B．vA=4m/s C．vB=m/s D．vB=m/s
9．如图所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O．一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO＝40m，不计空气阻力，g取10m/s2．下列说法正确的是（ ）
A．若v0＞18m/s，则石子可以直接落入水中
B．若v0＜20m/s，则石子不能直接落入水中
C．若石子能直接落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小
D．若石子不能直接落入水中，则v0越大，落到大坝上时速度方向与大坝的夹角越大
10．套圈游戏是通过投掷圆环来套中物品。某次圆环以初速度从A点水平向左抛出，恰好套中放在B处的物品，不计空气阻力，其运动轨迹如图所示；当抛出的圆环能到达B处，且速度方向与这次相同，则一定能套中物品，按照这样要求可能实现套中物品的是（ ）
A．在A点正上方以小于的某一初速度向左水平抛出圆环
B．在A点右侧等高处以小于的某一初速度向左水平抛出圆环
C．在A、B两点连线上某点以小于的某一初速度水平向左抛出圆环
D．在A、B两点间轨迹上某点沿切线向左下方以大于的某一初速度抛出圆环
11．如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为，则以下说法正确的是（ ）
A．小球在空中的运动时间变为原来的2倍
B．夹角将变大
C．PQ间距一定大于原来间距的4倍
D．夹角与初速度大小有关
12．如图，一光滑宽阔的斜面，倾角为θ，高为h，现有一小球在A处以水平速度v0射出，最后从B处离开斜面，下面说法中正确的是（ ）
A．小球的运动轨迹为抛物线
B．小球的加速度为g
C．小球到达B点的时间为
D．小球到达B点的水平方向位移为v0
三、解答题
13．“哥德堡装置”是一种被设计的非常复杂的机械组合，通常以迂回曲折的方法去完成一些非常简单的任务，例如开灯、倒水等，设计者必须计算精确，令机械的每个部件都能够准确发挥功用，否则将导致原定任务不能达成，故其也常被称为多米诺装置的进阶版。如图所示为某哥德堡装置兴趣小组所设计的部分装置示意图。质量m=0.05kg的小钢珠（视为质点）用长度L=0.2m的轻绳拴着在竖直面内绕O做圆周运动，最低点A离桌面的高度为H=0.25m。钢珠在A处轻绳恰好断开，以的速度水平抛出，不计空气阻力，钢珠飞出后恰好从B处切入一倾角为的粗糙斜面上，钢珠在斜面上所受的摩擦力为其对斜面正压力的0.50倍，经BC段的运动，从C处小圆弧（忽略小圆弧的高度差）水平抛出，已知桌面距地面高为h1=0.45m，钢珠在抛出后将与地面发生弹性碰撞，碰撞前后速度水平分量不变，速度的竖直分量大小不变，方向相反，若钢珠在第一次碰撞前恰好掠过高为h2=0.25m的挡板D，之后经过一次碰撞又恰好掠过高为h3=0.4m的挡板E，最后打中位于F处的电灯开关完成任务。求：
（1）钢珠在B点的速度方向及其大小；
（2）A、B的竖直距离；
（3）C处飞出时的速度大小；
（4）开关F以及挡板D、E距抛出点C可能的水平距离xF、xD、xE。
14．如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°的长斜面体，物体A以v1=8m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。物体A上滑过程中速度减小，当速度减为零时恰好被B物体击中。已知物体A与斜面体间的动摩擦因数为0.25。（A、B均可看作质点，sin37°=0．6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
(1)物体A上滑过程所用的时间t；
(2)物体B抛出时的初速度v2；
(3)物体A、B间初始位置的高度差h。
15．如图所示，在水平地面上固定一倾角=37°的斜面体ABC，A正上方一小物体距离地面高h=8m，将物体自由下落或以水平速度v0=4m/s向右抛出，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）物体自由下落到地面的时间t1；
（2）物体做平抛运动0.3s时的速度大小v；
（3）物体击中斜面的时间t2。
16．水上滑梯可简化成如图所示的模型，倾角为θ=37 的斜道AB和水平滑道BC平滑连接（设物体经过B点前后速度大小不变），起点A距离水面的高度为H=7.0m，BC长度为d=2.0m，端点C距水面的高度为h=1.0m。运动员从滑道起点A无初速度自由下滑，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。重力加速度g取10m/s2，sin37 =0.6，cos37 =0.8。运动员在运动过程中可看成质点。
（1）求运动员沿AB下滑时的加速度大小a；
（2）求运动员到达C点时的速度大小v；
（3）保持水平滑道左端点C在同一竖直线上，调节滑道水平部分的高度和长度到图中B C 位置时，运动员自A处无初速下滑后从滑道末端点C 处平抛到水面的水平位移最大，求此时水平滑道B C 距水面的高度h 。
4抛体运动的规律参考答案
1．A
【详解】
由题意知得：小球通过D点时速度与圆柱体相切，则有
小球从C到D，水平方向有
竖直方向上有
解得
故C点到B点的距离为
故选A。
2．B
【详解】
A．平抛运动的时间由下落的高度决定，A正确；
B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向沿轨迹的切线方向，方向不断改变，所以平抛运动是变速运动，由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，B错误；
C．平抛运动的速度方向和加速度方向的夹角θ满足
因为t一直增大，所以tan θ变小，θ变小，C正确；、
D．平抛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，D正确。
故选B。
3．D
【详解】
AB．设标枪离开手时的速度方向与水平方向夹角 ， 根据竖直方向
设标枪的出手位置距离地面的高度为h，则运动的时间
角度不同，时间不相等，水平位移
可知水平位移不相等，AB错误；
CD．根据竖直方向
则运动的时间
水平位移
解得
知θ=45°时，sin2θ最大，则落地点和抛出点间的水平距离最大，C错误D正确。
故选D。
4．A
【详解】
AB．小球落在O点下落的高度
h=40×m=20m
则运动的时间
则要恰好落在O点的初速度
，可知石块可以落入水中，故A正确，B错误．
C．若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知，
初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C错误．
D．石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有
速度与水平方向的夹角
因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关．故D错误．
故选A。
5．B
【详解】
将半圆轨道和斜面重合放置，会发现两轨道交于A点，也就是说当抛出小球的速度恰好为某一值时，两小球会在同时落到半圆轨道上和斜面上，如图中的x和y分别为小球做平抛运动的水平位移和竖直位移
，，
得
故选B。
6．C
【详解】
根据
则运动时间之比为
根据
则水平射程之比为6：1
故选C。
7．A
【详解】
AB．由自由落体运动公式
可得竖直方向下落的时间为
则水平方向速度为
故A符合题意、B不符合题意；
CD．每秒内水流出的体积约为
V=Svt′=3×10-3m3
故C、D不符合题意。
故选A。
8．BD
【详解】
AB．由平抛运动知识可知下落高度为
h=5m
由平面几何知识可得，小球A在水平方向运动的位移为
解得
故A错误，B正确；
CD．由平面几何知识可得，小球B在水平方向运动的位移为
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
9．AC
【详解】
AB.根据得：t＝2s，
则石块不落入水中的最大速度为：10m/s＝17.3m/s，知初速度为：v0＞17.3m/s，则石块可以落入水中，故A正确，B错误；
C.若石块能落入水中，则下落的高度一定，可知竖直分速度一定，根据知，初速度越大，则落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C正确；
D.若石块不能落入水中，速度方向与水平方向的夹角的正切值为：，
位移方向与水平方向夹角的正切值为：，可知tanθ＝2tanβ，因为β一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关，故D错误；
10．CD
【详解】
A．设抛出的圆环到达B处时速度方向与水平方向的夹角为，则根据
解得
在A点正上方以小于的某一初速度向左水平抛出圆环，则角度一定变大，不能套中物品，故A错误；
B．在A点右侧等高处以小于的某一初速度向左水平抛出圆环，水平位移需要变大，但初速度变小使水平位移变小，故不能套中物品，故B错误；
C．在A、B两点连线上某点以小于的某一初速度水平向左抛出圆环，需要高度、初速度、水平位移同时减小，可能成立，可能不变，故可能套中物品，故C正确；
D．在A、B两点间轨迹上某点沿切线向左下方以大于的某一初速度抛出圆环，可能相当于在原位置以原速度水平抛出，故可能套中物品，故D正确。
故选CD。
11．AC
【详解】
A．根据
得
初速度变为原来的2倍，则小球在空中的运动时间变为原来的2倍，A正确；
BD．速度与水平方向夹角的正切值
又
故可知速度方向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍。因为位移与水平方向夹角不变，则速度与水平方向夹角不变，所以两个角度之差，即不变，与初速度无关，BD错误；
C．根据
知，初速度变为原来的2倍，则水平位移变为原来的4倍，则PQ间距变为原来的4倍，C正确。
故选AC。
12．AC
【详解】
AB．小球所受合外力和速度垂直，做类平抛运动，加速度为
A正确，B错误；
C．沿斜面方向的位移为
所以
即
解得
C正确；
D．小球到达B点的水平方向位移为
D错误。
故选AC。
13．（1）沿斜面向下，；（2）；（3），（4）1.8m，0.4m，1m或1.4m
【详解】
（1）因为在处恰好飞入
所以，该点的速度方向为沿斜面向下（右下角也可）
在处速度的坚直分量为
所以，B处速度大小为
（2）根据公式，A、B的坚直距离为
（3）因为斜面的长度为
对斜面上的钢珠受力分析，根据牛顿第二定律有
可得在斜面上的加速度a为
B、C段的运动满足
可得C点的速率为
（4）钢珠从飞出至落地所需的时间为
由题意可知，钢珠自点飞出至点共触地2次
故运动的总时间为
所以距的水平距离为
钢珠自到掠过挡板所用的时间为
所以距的水平距离为
挡板有两种情况；
i）如图a所示情况下
钢珠所经历的时间为
所以距的水平距离为：
ii）如图b所示情况下
钢珠所经历的时间为
所以距的水平距离为
14．(1) 1s；(2) 3.2m/s；(3) 7.4m
【详解】
(1)物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：
代入数据得
a=8m/s2
设经过t时间相撞，由运动学公式
代入数据得
t=1s
即物体A上滑过程所用的时间为1s。
(2)平抛物体B的水平位移
代入数据得
x=3.2m
平抛速度
代入数据得
v2=3.2m/s
即物体B抛出时的初速度为3.2m/s
(3)物体A、B间的高度差
而
，
解得
即物体A、B间的高度差为7.4m。
15．（1）；（2）；（3）1s
【详解】
（1）根据
解得自由下落到地面的时间
（2）根据
做平抛运动0.3s时的速度大小
（3）物体水平方向有
物体竖直方向有
根据几何关系有
得
16．（1）5.2m/s2；（2）10m/s；（3）3m
【详解】
（1）在AB段下滑时，根据牛顿第二定律
解得
a=5.2m/s2
（2）运动员从A滑到B的过程中，有
x=
从B到C的过程中匀减速直线运动在，则有
解得运动员滑到C点时速度的大小
v=10m/s
（3）运动员从A点滑点的过程中，有
从点到点的过程中匀减速直线运动，则有
在从点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t，则有
下滑过程中
x=v0t
联立各式并代入数据，整理可得
当
的取值最大，则时，水平位移x最大。
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为，则C点到B点的距离为（ ）
A． B． C． D．R
2．关于平抛运动，下列说法中不正确的是（ ）
A．平抛运动的下落时间由下落高度决定
B．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动不可能是匀变速运动
C．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
D．平抛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
3．2021年8月6日，东京奥林匹克女子标枪决赛，中国田径队在奥运会上迎来了重大突破，刘诗颖以66．34米的个人赛季最好成绩成功夺冠，如图所示．假设3次投掷，标枪的出手位置和离开手时的速度大小相等、方向略有不同．如标枪在空中仅受重力作用且可看成质点．下列说法正确的是（ ）
A．三次投掷，标枪的水平位移都相等
B．三次投掷，标枪的运动时间都相等
C．如忽略刘诗颖投掷标枪时出手点离地高度，当投掷方向与水平方向等于37度角时水平位移最大
D．如忽略刘诗颖投掷标枪时出手点离地高度，当投掷方向与水平方向等于45度角时水平位移最大
4．如图为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人从A点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO=40m，不计空气阻力，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．若v0＞18m/s，则石子可以落入水中
B．若v0＜20m/s，则石子不能落入水中
C．若石子能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大
D．若石子不能落入水中，则v0越大，落到大坝上时速度方向与大坝的夹角越大
5．如图所示，ab两个小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平向左、向右抛出，已知半圆轨道的半径R与斜面的竖直高度相等，斜面倾角为，重力加速度为g，要使两球同时落到半圆轨道上和斜面上，小球抛出的初速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．两物体做平抛运动的初速度大小之比为3：1，若它们下降的高度之比为4：1，则它们的水平射程之比为（ ）
A．3：2 B．3：4 C．6：1 D．2：3
7．某实验小组的同学为了探究平抛运动，将塑料管的一端接在水龙头上，另一端固定在高为1.8m的水平桌面的边缘，打开水龙头，水沿水平方向喷出，如图所示，测得水落地位置到管口的水平距离为0.9m，水管横截面积为20cm2，g=10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．水喷出时的速度大小为1.5m/s B．水喷出时的速度大小为2.0m/s
C．每秒内水流出的体积约为1.25×10-3m3 D．每秒内水流出的体积约为1.25×10-4m3
二、多选题
8．如图所示，小球A、B同时从同一竖直线上两位置水平抛出，A、B之间的竖直高度差2m，斜面倾角θ为，若两球经1s同时落在斜面上。不计空气阻力，g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，则A、B球平抛的初速度分别是（ ）
A．vA=3m/s B．vA=4m/s C．vB=m/s D．vB=m/s
9．如图所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O．一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO＝40m，不计空气阻力，g取10m/s2．下列说法正确的是（ ）
A．若v0＞18m/s，则石子可以直接落入水中
B．若v0＜20m/s，则石子不能直接落入水中
C．若石子能直接落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小
D．若石子不能直接落入水中，则v0越大，落到大坝上时速度方向与大坝的夹角越大
10．套圈游戏是通过投掷圆环来套中物品。某次圆环以初速度从A点水平向左抛出，恰好套中放在B处的物品，不计空气阻力，其运动轨迹如图所示；当抛出的圆环能到达B处，且速度方向与这次相同，则一定能套中物品，按照这样要求可能实现套中物品的是（ ）
A．在A点正上方以小于的某一初速度向左水平抛出圆环
B．在A点右侧等高处以小于的某一初速度向左水平抛出圆环
C．在A、B两点连线上某点以小于的某一初速度水平向左抛出圆环
D．在A、B两点间轨迹上某点沿切线向左下方以大于的某一初速度抛出圆环
11．如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为，则以下说法正确的是（ ）
A．小球在空中的运动时间变为原来的2倍
B．夹角将变大
C．PQ间距一定大于原来间距的4倍
D．夹角与初速度大小有关
12．如图，一光滑宽阔的斜面，倾角为θ，高为h，现有一小球在A处以水平速度v0射出，最后从B处离开斜面，下面说法中正确的是（ ）
A．小球的运动轨迹为抛物线
B．小球的加速度为g
C．小球到达B点的时间为
D．小球到达B点的水平方向位移为v0
三、解答题
13．“哥德堡装置”是一种被设计的非常复杂的机械组合，通常以迂回曲折的方法去完成一些非常简单的任务，例如开灯、倒水等，设计者必须计算精确，令机械的每个部件都能够准确发挥功用，否则将导致原定任务不能达成，故其也常被称为多米诺装置的进阶版。如图所示为某哥德堡装置兴趣小组所设计的部分装置示意图。质量m=0.05kg的小钢珠（视为质点）用长度L=0.2m的轻绳拴着在竖直面内绕O做圆周运动，最低点A离桌面的高度为H=0.25m。钢珠在A处轻绳恰好断开，以的速度水平抛出，不计空气阻力，钢珠飞出后恰好从B处切入一倾角为的粗糙斜面上，钢珠在斜面上所受的摩擦力为其对斜面正压力的0.50倍，经BC段的运动，从C处小圆弧（忽略小圆弧的高度差）水平抛出，已知桌面距地面高为h1=0.45m，钢珠在抛出后将与地面发生弹性碰撞，碰撞前后速度水平分量不变，速度的竖直分量大小不变，方向相反，若钢珠在第一次碰撞前恰好掠过高为h2=0.25m的挡板D，之后经过一次碰撞又恰好掠过高为h3=0.4m的挡板E，最后打中位于F处的电灯开关完成任务。求：
（1）钢珠在B点的速度方向及其大小；
（2）A、B的竖直距离；
（3）C处飞出时的速度大小；
（4）开关F以及挡板D、E距抛出点C可能的水平距离xF、xD、xE。
14．如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°的长斜面体，物体A以v1=8m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。物体A上滑过程中速度减小，当速度减为零时恰好被B物体击中。已知物体A与斜面体间的动摩擦因数为0.25。（A、B均可看作质点，sin37°=0．6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
(1)物体A上滑过程所用的时间t；
(2)物体B抛出时的初速度v2；
(3)物体A、B间初始位置的高度差h。
15．如图所示，在水平地面上固定一倾角=37°的斜面体ABC，A正上方一小物体距离地面高h=8m，将物体自由下落或以水平速度v0=4m/s向右抛出，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）物体自由下落到地面的时间t1；
（2）物体做平抛运动0.3s时的速度大小v；
（3）物体击中斜面的时间t2。
16．水上滑梯可简化成如图所示的模型，倾角为θ=37 的斜道AB和水平滑道BC平滑连接（设物体经过B点前后速度大小不变），起点A距离水面的高度为H=7.0m，BC长度为d=2.0m，端点C距水面的高度为h=1.0m。运动员从滑道起点A无初速度自由下滑，运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。重力加速度g取10m/s2，sin37 =0.6，cos37 =0.8。运动员在运动过程中可看成质点。
（1）求运动员沿AB下滑时的加速度大小a；
（2）求运动员到达C点时的速度大小v；
（3）保持水平滑道左端点C在同一竖直线上，调节滑道水平部分的高度和长度到图中B C 位置时，运动员自A处无初速下滑后从滑道末端点C 处平抛到水面的水平位移最大，求此时水平滑道B C 距水面的高度h 。
4抛体运动的规律参考答案
1．A
【详解】
由题意知得：小球通过D点时速度与圆柱体相切，则有
小球从C到D，水平方向有
竖直方向上有
解得
故C点到B点的距离为
故选A。
2．B
【详解】
A．平抛运动的时间由下落的高度决定，A正确；
B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向沿轨迹的切线方向，方向不断改变，所以平抛运动是变速运动，由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，B错误；
C．平抛运动的速度方向和加速度方向的夹角θ满足
因为t一直增大，所以tan θ变小，θ变小，C正确；、
D．平抛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，D正确。
故选B。
3．D
【详解】
AB．设标枪离开手时的速度方向与水平方向夹角 ， 根据竖直方向
设标枪的出手位置距离地面的高度为h，则运动的时间
角度不同，时间不相等，水平位移
可知水平位移不相等，AB错误；
CD．根据竖直方向
则运动的时间
水平位移
解得
知θ=45°时，sin2θ最大，则落地点和抛出点间的水平距离最大，C错误D正确。
故选D。
4．A
【详解】
AB．小球落在O点下落的高度
h=40×m=20m
则运动的时间
则要恰好落在O点的初速度
，可知石块可以落入水中，故A正确，B错误．
C．若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知，
初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C错误．
D．石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有
速度与水平方向的夹角
因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关．故D错误．
故选A。
5．B
【详解】
将半圆轨道和斜面重合放置，会发现两轨道交于A点，也就是说当抛出小球的速度恰好为某一值时，两小球会在同时落到半圆轨道上和斜面上，如图中的x和y分别为小球做平抛运动的水平位移和竖直位移
，，
得
故选B。
6．C
【详解】
根据
则运动时间之比为
根据
则水平射程之比为6：1
故选C。
7．A
【详解】
AB．由自由落体运动公式
可得竖直方向下落的时间为
则水平方向速度为
故A符合题意、B不符合题意；
CD．每秒内水流出的体积约为
V=Svt′=3×10-3m3
故C、D不符合题意。
故选A。
8．BD
【详解】
AB．由平抛运动知识可知下落高度为
h=5m
由平面几何知识可得，小球A在水平方向运动的位移为
解得
故A错误，B正确；
CD．由平面几何知识可得，小球B在水平方向运动的位移为
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
9．AC
【详解】
AB.根据得：t＝2s，
则石块不落入水中的最大速度为：10m/s＝17.3m/s，知初速度为：v0＞17.3m/s，则石块可以落入水中，故A正确，B错误；
C.若石块能落入水中，则下落的高度一定，可知竖直分速度一定，根据知，初速度越大，则落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C正确；
D.若石块不能落入水中，速度方向与水平方向的夹角的正切值为：，
位移方向与水平方向夹角的正切值为：，可知tanθ＝2tanβ，因为β一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关，故D错误；
10．CD
【详解】
A．设抛出的圆环到达B处时速度方向与水平方向的夹角为，则根据
解得
在A点正上方以小于的某一初速度向左水平抛出圆环，则角度一定变大，不能套中物品，故A错误；
B．在A点右侧等高处以小于的某一初速度向左水平抛出圆环，水平位移需要变大，但初速度变小使水平位移变小，故不能套中物品，故B错误；
C．在A、B两点连线上某点以小于的某一初速度水平向左抛出圆环，需要高度、初速度、水平位移同时减小，可能成立，可能不变，故可能套中物品，故C正确；
D．在A、B两点间轨迹上某点沿切线向左下方以大于的某一初速度抛出圆环，可能相当于在原位置以原速度水平抛出，故可能套中物品，故D正确。
故选CD。
11．AC
【详解】
A．根据
得
初速度变为原来的2倍，则小球在空中的运动时间变为原来的2倍，A正确；
BD．速度与水平方向夹角的正切值
又
故可知速度方向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍。因为位移与水平方向夹角不变，则速度与水平方向夹角不变，所以两个角度之差，即不变，与初速度无关，BD错误；
C．根据
知，初速度变为原来的2倍，则水平位移变为原来的4倍，则PQ间距变为原来的4倍，C正确。
故选AC。
12．AC
【详解】
AB．小球所受合外力和速度垂直，做类平抛运动，加速度为
A正确，B错误；
C．沿斜面方向的位移为
所以
即
解得
C正确；
D．小球到达B点的水平方向位移为
D错误。
故选AC。
13．（1）沿斜面向下，；（2）；（3），（4）1.8m，0.4m，1m或1.4m
【详解】
（1）因为在处恰好飞入
所以，该点的速度方向为沿斜面向下（右下角也可）
在处速度的坚直分量为
所以，B处速度大小为
（2）根据公式，A、B的坚直距离为
（3）因为斜面的长度为
对斜面上的钢珠受力分析，根据牛顿第二定律有
可得在斜面上的加速度a为
B、C段的运动满足
可得C点的速率为
（4）钢珠从飞出至落地所需的时间为
由题意可知，钢珠自点飞出至点共触地2次
故运动的总时间为
所以距的水平距离为
钢珠自到掠过挡板所用的时间为
所以距的水平距离为
挡板有两种情况；
i）如图a所示情况下
钢珠所经历的时间为
所以距的水平距离为：
ii）如图b所示情况下
钢珠所经历的时间为
所以距的水平距离为
14．(1) 1s；(2) 3.2m/s；(3) 7.4m
【详解】
(1)物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：
代入数据得
a=8m/s2
设经过t时间相撞，由运动学公式
代入数据得
t=1s
即物体A上滑过程所用的时间为1s。
(2)平抛物体B的水平位移
代入数据得
x=3.2m
平抛速度
代入数据得
v2=3.2m/s
即物体B抛出时的初速度为3.2m/s
(3)物体A、B间的高度差
而
，
解得
即物体A、B间的高度差为7.4m。
15．（1）；（2）；（3）1s
【详解】
（1）根据
解得自由下落到地面的时间
（2）根据
做平抛运动0.3s时的速度大小
（3）物体水平方向有
物体竖直方向有
根据几何关系有
得
16．（1）5.2m/s2；（2）10m/s；（3）3m
【详解】
（1）在AB段下滑时，根据牛顿第二定律
解得
a=5.2m/s2
（2）运动员从A滑到B的过程中，有
x=
从B到C的过程中匀减速直线运动在，则有
解得运动员滑到C点时速度的大小
v=10m/s
（3）运动员从A点滑点的过程中，有
从点到点的过程中匀减速直线运动，则有
在从点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t，则有
下滑过程中
x=v0t
联立各式并代入数据，整理可得
当
的取值最大，则时，水平位移x最大。
试卷第1页，共3页