-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册1.4生活和生产中的抛体运动 同步作业 (Word版含答案)

1.4生活和生产中的抛体运动 同步作业（解析版）
一、选择题
1．关于斜抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．斜抛物体的速度将一直减小
B．斜抛物体的加速度方向先竖直向下后竖直向上
C．斜抛物体所受外力的合力方向总是竖直向下
D．斜抛运动过程中，不可能有两个时刻的速度大小相等
2．如图，倾角为的斜面体固定在水平地面上，在点正上方的点，以速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上的点（图中未画出），且落到斜面上时速度与斜面垂直，重力加速度为，不计空气阻力，则点离地面的高度为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示为足球球门，球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处练习破门，某次将地上的足球踢出，恰好击中球门的左下角（图中P点）。足球做抛体运动过程中离地面的最大高度为H，足球可看成质点，忽略空气阻力，则（　　）
A．足球位移的大小
B．足球运动过程中的最小速度为
C．足球末速度的大小
D．足球末速度的方向与左球门柱夹角的正切值
4．飞镖是常见的一种娱乐方式，某同学瞄准标靶，水平掷出飞镖，飞镖落在竖直墙上标靶中心点的正上方点A处，如图所示，若飞镖掷出后的运动可视为平抛运动，仅改变其中一个因素，使飞镖能落在标靶中心处，以下方式可行的是（　　）
A．离标靶稍近一点
B．让飞镖出手速度稍小一些
C．飞镖出手点的高度再高一点
D．把标靶的位置往下移动一点
5．如图所示，从同一竖直线上不同高度A、B两点处，分别以速率v1、v2同时同向水平抛出两个小球，不计空气阻力，P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有（　　）
A．两球可能在P点相碰
B．两球的初速度大小v1﹥v2
C．落地前两球始终在同一竖直线上
D．落地前两球竖直方向的距离保持不变
6．如图所示，小球从倾角为45°的斜面上的某点向右水平抛出，在右侧有另一小球，从与小球同一高度的某一位置向左水平抛出，结果两小球都落在了斜面上的同一点，且小球恰好垂直打到斜面上。不计空气阻力。小球、抛出时的初速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，从斜面顶端以速度v0水平抛出一小球，经过时间t0恰好落在斜面底端，速度是v，不计空气阻力。下列说法错误的是（　　）
A．若以速度2v0水平抛出小球，则落地时间一定大于t0
B．若以速度2v0水平抛出小球，则落地时间一定等于t0
C．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v同向
D．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v同向
8．斜面倾角为，某一物体从距地面高为处的A点以速度与斜面成飞出，最后落回斜面B点。不计空气阻力，重力加速度，O点为斜面最低点。关于物体运动情况下列说法正确的是（　　）
A．物体飞行时间为
B．物体离开斜面时的最远距离为
C．线段
D．物体离地面的最大高度为
9．如图，两小球、从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了倾角的斜面上的点，其中小球垂直打到斜面上，已知，．则、大小之比为（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示为一通关游戏示意图，与关门水平距离为L的左上方有一手枪，手枪可以水平发射出初速度大小可以调节的子弹，关门上端距枪口的竖直距离为H，L＝2H。通关时，游戏者操控手枪射出子弹的瞬间关门开始运动，关门以大小为v的速度水平向左匀速运动的同时还以大小为v的初速度做竖直上抛运动。游戏要求子弹恰好从关门的上端擦边而过就算通关，重力加速度为g，不计空气阻力。如果能够通关，子弹的初速度大小为（　　）
A．v B．v C．2v D．v
11．2021年3月14日，中国小将谷爱凌获自由式滑雪世锦赛女子坡面障碍技巧赛的冠军。现假设运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示，测得a、b间的距离为40m，斜坡与水平面的夹角为30°，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　）
A．运动员在空中相同时间内速度的变化不相同
B．1s末该运动员离斜面最远
C．运动员在a处的速度为
D．若增大初速度，运动员着陆斜坡速度与水平方向的夹角增大
12．某同学在高度h处以一定大小的速度抛出一小球，当其速度方向不同时，落地点与抛出点的水平距离即射程大小也不同，若不计空气阻力，则最大射程为（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，将一物体自倾角为θ、足够长的斜面顶端沿水平方向抛出后，落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ，球落到斜面上前一瞬间速度方向与斜面夹角为α，下列说法正确的是（　　）
A．无论初速度多大，都存在φ=2θ B．初速度变大，φ 增大
C．无论初速度多大，都存在tanφ=2tanθ D．初速度变大，α 不变
14．如图所示，足够长的斜面倾角为，把一个小石子从斜面上P点以初速度水平向左抛出，落在斜面上Q点时的速度大小设为，小石子经过M点（在图中未画出）时离斜面最远，经过M点时速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．从P到M和从M到Q，运动时间相等，沿斜面方向的位移相等
D．从P到M和从M到Q，运动时间相等，沿斜面方向的位移变大
15．斜面倾角为30°，某一物体从距地面高为h = 2m处的A点以速度v0 = 4m/s与斜面成60°飞出，最后落回斜面B点。不计空气阻力，重力加速度g = 10m/s2，O点为斜面最低点。关于物体运动情况下列说法正确的是（　　）
A．物体飞行时间为0.8s
B．物体离开斜面时的最远距离为
C．线段AB = 1.6m
D．物体离地面的最大高度为2.2m
二、实验题
16．如图所示，在一倾角为斜坡的上方，以初速度向斜坡水平抛出一个小球。经过一段时间，小球垂直落在斜坡上的C点，重力加速度为g，求：
（1）小球落到斜坡上时的速度大小v；
（2）小球飞行的时间t。
17．如图所示，、、为同一竖直线上的三点，且，在倾角为且足够长的斜面底端。在点以速度（大小未知）水平向右抛出一小球，小球恰好垂直打在斜面上。若重力加速度为，不考虑小球与斜面碰撞后的运动情况，已知，。试求：
(1)小球从点水平抛出的速度的大小；
(2)若在点将小球以速度水平抛出，小球也恰好垂直打在斜面上，计算与之比。
参考答案
1．C
【详解】
A．斜上抛物体的速度先减小后增加；斜下抛运动的物体的速度一直增加，选项A错误；
BC．斜抛物体的加速度一直是竖直向下的g，所受外力的合力总是竖直向下的mg，选项B错误，C正确；
D．根据斜上抛运动过程的对称性可知，可能有两个时刻的速度大小相等，选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】
当小球落到斜面上时，设竖直方向的分速度为，则有
又
，
联立解得
则Q离地面的高度
故选D。
3．B
【详解】
A．足球位移的大小为
A错误；
B．足球做斜抛运动过程可分解为竖直方向的上抛运动和水平方向的匀速直线运动，离地面的最大高度为H，故足球运动的总时间为
水平方向的速度为
联立解得
该值即为足球运动过程中的最小速度，B正确；
C．足球末速度的竖直分速度为
末速度大小为
联立解得
C错误；
D．足球末速度的方向与左球门柱夹角的正切值为
D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．离标靶稍近一点，水平距离减小，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向下落的高度减小，飞镖将打在A正点上方，故A错误；
B．让飞镖出手速度稍小一些，水平距离不变，初速度变小，则飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向下落的高度增大，可使飞镖打在A点正下方，从而击中靶心，故B正确；
C．由于初速度不变，水平位移不变，则飞镖击中靶子的时间不变，则竖直方向上下落高度不变，所以若飞镖出手点的高度再高一点，飞镖将打在A点正上方，故C错误；
D．由于初速度不变，水平位移不变，则飞镖击中靶子的时间不变，则竖直方向上下落高度不变，所以若把标靶的位置往下移动一点，飞镖将打在A点正上方，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．平抛运动竖直方向上
两小球从抛出点到P点的高度h不同，所以所用时间也不同，则同时抛出两小球，在P点不可能相遇，故A错误；
B．由以上分析可知，从抛出点到P点的时间t1＞t2，在水平方向上
x=vt
水平位移相等，则v1＜v2，故B错误；
C．由以上分析可知，在水平方向上两小球都是匀速直线运动，初速度不相等，则在相等时间内水平位移也不相等，故落地前两球不在同一竖直线上，故C错误；
D．在相等时间内，两小球在竖直方向上的距离
即两小球在落地前在竖直方向上的距离始终等于AB，保持不变，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
设球、抛出时的初速度大小分别为和，抛出点到两球在斜面上的落点间的高度差为，两球在空中运动的时间为，有
对球有
对球有
解得
故选C。
7．A
【详解】
AB．若以速度水平抛出小球，则小球一定落在水平面上，根据
可知，下落高度相同，所以落地时间也一定等于，A符合题意，B不符合题意；
CD．速度小于时，小球都落在斜面上，设落在斜面时速度与斜面的夹角为，根据平抛运动的推论有
由于斜面的倾角不变，所以只要落在斜面上的小球的速度方向都相同， CD不符合题意；
故选A。
8．A
【详解】
A．将运动沿着斜面和垂直斜面方向正交分解，在垂直斜面方向上
可得飞行时间
故A正确；
B．物体离开斜面时的最远距离为
故B错误；
C．AB的长度
故C错误。
D．将运动沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得初速度与竖直方向夹角为60o，因此最大高度时
故D错误。
故选A。
9．D
【详解】
两小球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，他们在竖直方向上的位移相等，小球在竖直方向上都做自由落体运动，由于
可知，他们的运动时间相等，对Q球
解得
球P垂直打在斜面上，则有
所以
ABC错误，D正确。
故选D。
10．A
【详解】
设子弹射出后经时间t恰好从关门的上端擦边而过，子弹下降的距离
h1＝gt2
关门竖直上升的距离
h2＝vt－gt2
又
h1＋h2＝H
解得
t＝
设子弹的初速度大小为v0，则子弹水平方向运动的距离
x1＝v0t
关门水平方向运动的距离
x2＝vt
又
x1＋x2＝L＝2H
解得子弹的初速度大小
v0＝v
故选A。
11．B
【详解】
A．由题意知，运动员从a点飞出后仅受重力作用，做平抛运动，是匀变速曲线运动，由可知，相同时间内速度的变化量相同，故A错误；
BC．根据题意可知，平抛运动的水平距离为
竖直高度为
由平抛运动规律得到
可得初速度
将运动员在a点的初速度和重力加速度分别分解到沿斜面和垂直斜面方向，当运动员距离斜面最远时，垂直斜面的分速度减为零，此时运动员的合速度平行于斜面，所以此时的速度夹角为30°，则
可得
故B正确，C错误；
D．增大运动员的初速度，运动员落在斜面上，位移夹角不变，由位移夹角和速度夹角之间的关系可知，速度夹角也不变，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
如图所示
对初速度进行分解，水平方向
竖直方向
则水平射程为
竖直方向落地时
消去解得
则
当
时x有最大值
即
故D正确，ABC错误。
故选D。
13．CD
【详解】
落在斜面上时物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ，则
竖直位移与水平位移之比为
故
tanφ=2tanθ
即φ的大小与初速度无关，且α=φ-θ不变。
故选CD。
14．BC
【详解】
AB小石子经过M点，有
小石子在Q点，有
联立，可得
故A错误；B正确；
CD从P到M和从P到Q，时间分别满足
整理得
则从P到M和从M到Q，运动时间相等，沿斜面方向的位移满足
联立可得
故C正确；D错误。
故选BC。
15．AD
【详解】
A．将运动沿着斜面和垂直斜面方向正交分解，在垂直斜面方向上
可得飞行时间
A正确；
B．当运动0.4s时距离斜面最远，且最远距离为
B错误；
C．AB的长度
C错误。
D．将运动沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得初速度与竖直方向夹角为60o，因此最大高度时
D正确。
故选AD。
16．(1) ;(2)
【详解】
(1) 小球垂直落在斜坡上的C点时，有
则
(2)由
得
17．(1)；(2)
【详解】
(1)小球从点抛出后，做平抛运动的水平位移为，竖直位移为，运动时间为，根据平抛运动规律：
水平方向
竖直方向
解得
(2)小球从点抛出后
同理可得
二者之比为