1.3平抛运动 课时练习（Word版含答案）

1.3平抛运动 课时练习（解析版）
一、选择题
1．第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比賽项目之一。如图所示，运动员从跳台边缘的点水平滑出（运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响），落到斜坡上的点。若测得运动员在空中飞行的时间约为，、两点间的水平距离约为，则运动员从点滑出时的速度大小约为（　　）
A． B． C． D．
2．某同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验，下列会影响“研究平抛运动”实验准确性的是（　　）
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．小球在空中运动的轨迹与描迹板面不平行
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
3．2022年冬奥会将在北京举行。如图所示，在某次热身训练中，某滑雪运动员以初速度v0从斜坡顶点沿水平方向滑出，最后落在斜坡上。不计空气阻力，已知斜坡倾角θ=37°，落地点离飞出点的距离为18.75 m，g取10 m/s2，sin37 =0.6，则v0为（　　）
A．8 m/s B．9 m/s C．10 m/s D．11 m/s
4．做平抛运动的物体在空中运动的时间（　　）
A．仅由下落的高度决定
B．仅由抛出时的速度决定
C．由下落的高度和抛出时的速度共同决定
D．与下落的高度和抛出时的速度都无关
5．某射箭运动员在练习射箭时，箭水平射出的位置到靶的水平距离为18m，到靶心的竖直高度为0.45m。忽略空气阻力，将箭看作质点，重力加速度为10m/s2。如果箭射中靶心，则箭射出的速度大小为（ ）
A．30m/s B．40m/s C．50m/s D．60m/s
6．2020年11月24日凌晨2时23分，我国探月工程嫦娥五号卫星成功发射，开启人类首次在真空环境下的月球“挖土”之旅。经过23天，运行38万公里飞行，于2020年12月17日1时50分，返回到地球，完成人类探测器首次在月球背面取样的壮举。假设嫦娥五号携带的机器人探测器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。羽毛在空中下落的时间约为（　　）
A．0.73s B．1.8s C．2.3s D．2.8s
7．如图所示，小球以水平初速度v0抛出，飞行1s后垂直撞在倾角θ=30°的斜面上、不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则该物体的初速度大小为（　　）
A．10m/s B．5m/s C．m/s D．m/s
8．荷兰选手迈克尔 范格文在世界飞镖界排名第一。在某次比赛中，他先后两次将飞镖在同一出手点以不同的水平速度掷出，飞镖插入竖直镖靶，相关参数如图所示。已知飞镖飞行时的速度方向即为镖尖指向，不计任何阻力，那么，他出手位置距镖靶的水平距离是（　　）
A． B．
C． D．
9．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，如图甲所示，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图乙所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（　　）
A．若初速度为v0，则L＜v0＜3L
B．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
C．速度的变化量都相同
D．运动的时间都相同
10．以的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（　　）
A．运动的位移大小是 B．运动的时间是
C．即时速度的大小是 D．竖直分速度的大小等于水平分速度的大小
11．如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。与a球相比，b球的（　　）
A．初速度较大
B．速度变化率较大
C．落地时速度一定较大
D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
12．如图所示，半径为R=1m的圆弧固定在水平墙角，一小球（视为质点）以初速度v0从台面某一高度处水平向右飞出，经过一段时间，恰好经过圆弧面上点C（未画出），且速度方向与圆弧面相切，已知∠COB的正弦值为，则圆心O与水平台面的高度差H应为（　　）
A．1.5m B．2m C．m D．m
13．如图所示，位于瑞典斯德哥尔摩的爱立信球形体育馆，是世界最大的半球体建筑，可容纳14000名观众。半球体的球心位于点，点在球心的正上方，弧线正好与半球体一侧的外缘（圆弧）完美重合。用一小型玩具枪将一子弹从点以初速度水平射出，且子弹不再落到半球体上。若半球体的半径，重力加速度取，不计空气阻力，则的大小可能为（　　）
A． B． C． D．
14．将一个小球从离水平地面h高度处以初速度水平抛出，不计空气阻力作用，下列说法正确的是（　　）
A．小球做平抛运动的时间为
B．小球做平抛运动的位移为
C．若只将初速度大小变为，则小球做平抛运动的时间不变
D．若只将初速度大小变为，则小球做平抛运动的水平方向的位移不变
15．如图所示是排球场地的示意图。排球场为矩形，长边，前场区的长度为，宽，网高为．在某次排球比赛中，若运动员在底线中点P的正上方跳起水平发球，当排球进入对方半场的后场区域时才算有效，忽略空气阻力，排球可看作质点，下列说法正确的是（ ）
A．若运动员的击球点高度为，有效击球的最小速度为
B．若运动员的击球点高度为，有效击球的最大速度为
C．若沿垂直方向水平击球，则击球点高度小于，则发球必定失败
D．若沿方向水平击球，击球点高度小于，只要速度合适，发球可以成功
二、解答题
16．将一个物体以10m/s的速度从某-高处水平抛出，经过2s钟落到水平地面上，不计空气的阻力，g 取10m/s2。求∶
（1）抛出点离地面的高度h；
（2）抛出点到落地点的水平距离x。
17．在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。是一个微粒源，能持续水平向右发射初速度不同的微粒。高度为的探测屏竖直放置，离点的水平距离为，上端与点的一高度差也为，已知重力加速度为。求：
（1）微粒打在探测屏上的点时的速度；
（2）能被屏探测到的微粒的初速度范围。
参考答案
1．B
【详解】
平抛运动水平方向是匀速直线运动，根据题意可知，运动员的水平速度
故选B。
2．B
【详解】
AC．只要小球从同一高度由静止释放即可保证小球做平抛运动的初速度相等，小球与斜槽之间有摩擦不会造成实验误差，故AC错误；
B．根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，小球在空中运动的轨迹与描迹板面不平行，会影响“研究平抛运动”实验的准确性。故B正确；
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远，可以减小偶然误差，不会增大实验误差，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
由几何关系，可得
把平抛运动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，有
联立可得
故选C。
4．A
【详解】
平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则有
得
则知做平抛运动的物体在空中运动的时间仅由下落的高度决定，BCD错误，A正确。
故选A。
5．D
【详解】
箭射出后做平抛运动，在竖直方向有
t = = 0.3s
在水平方向有
x = v0t
代入数据有
v0 = 60m/s
故选D。
6．B
【详解】
根据平抛运动的特点，小球在空中飞行的时间
解得
由平抛运动的特点，羽毛与小球由同一高度释放，又在真空环境下，故羽毛在空中下落的时间与小球相同。故B正确。
故选B。
7．C
【详解】
小球撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图
根据
解得
故选C。
8．A
【详解】
由于飞镖飞行时的速度方向即为镖尖指向，可知飞镖在着靶瞬间的速度方向即如图中所示。由平抛运动的特点可知，两支镖反向延长线必交于同一点，该点为出手点向镖靶所在的竖直线所作垂线的中点，如图所示
由几何关系，有
可得
故选A。
9．B
【详解】
D．根据公式，有
可得运动的时间都相同。故D正确，与题意不符；
C．速度的变化量为
加速度相同，下落时间也相同，故速度的变化量都相同。故C正确，与题意不符；
A．小面圈水平位移的范围
根据公式
可得初速度范围
L＜v0＜3L
故A正确，与题意不符；
B．由动能定理，可得
联立，可得
故B错误，与题意相符。
故选B
10．D
【详解】
当物体水平分位移与竖直分位移相等时，即有
求得物体运动的时间是
运动的位移大小是
此时，物体竖直分速度的大小
即时速度的大小是
故ABC正确，D错误。
由于本题选择错误的，故选D。
11．A
【详解】
A．两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由
解得
则
小球水平方向都做匀速直线运动，由x=v0t，由题意x相等，又ta＞tb，则知
故A正确；
B．根据
可知，a、b速度变化率相同，故B错误；
C．落地时速度
可知落地速度大小不确定，故C错误；
D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切
a的h大，v0小，则大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
把C点速度分解如图所示
飞行时间为
水平位移
变形可得
代入y化简得
故选B。
13．CD
【详解】
若子弹从点以初速度水平射出做平抛运动不落在球体上，则
即子弹的速度至少为31.6m/s。
故选CD。
14．AC
【详解】
A．根据
解得平抛运动的时间
A正确；
B．小球平抛运动的水平位移为
小球平抛运动的位移为
B错误；
C．平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，高度没变，时间不变，C正确；
D．将初速度大小变为2v0，由于时间不变，根据
知，平抛运动水平方向的位移变为原来的2倍，D错误。
故选AC。
15．AD
【详解】
A．若运动员的击球点高度为，若恰不触网则运动的时间为
有效击球的最小速度为
选项A正确；
B．若球落到CD两点上，则速度最大，最大速度
选项B错误；
CD．若在垂直AB水平击球，打到触网点与打到CD线时间之比为1：2，则下落高度之比为1：4，所以临界高度与网高比为5：4，则临界高度为
则若沿垂直方向水平击球，则击球点高度小于，则发球不一定会失败；若沿方向水平击球，击球点高度小于，只要速度合适，发球可以成功，选项C错误，D正确。故选AD。
16．（1）；（2）
【详解】
（1） 由
得
（2） 由
得
17．（1）；（2）
【详解】
（1）从P到A
得
得
得
速度与水平方向的夹角为θ
得
（2）打在A点
打在B点
得
初速度范围