2.3科学探究：平抛运动的特点基础巩固（Word版含答案）

2.3科学探究：平抛运动的特点基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．在竖直平面内有一条抛物线，在抛物线所在平面建立如图所示的坐标系。在该坐标系内抛物线的方程为，在轴上距坐标原点处，向右沿水平方向抛出一个小球，经后小球落到抛物线上。则小球抛出时的速度大小为（取）
A． B． C． D．
2．如图所示，水平地面固定半径为5m的四分之一圆弧ABC， O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点水平向左抛出一个小球，可视为质点，恰好垂直击中圆弧上的D点，D点到水平地面的高度为2m，取g=10m/s2，则小球的抛出速度是（　　）
A． B． C． D．
3．一平抛物体抛出后第一秒末的速度与水平方向成角,该地的重力加速度为,则平抛物体的初速度大小为( )
A． B．
C． D．
4．若平抛物体落地时竖直方向速率与水平方向速率相等，则其水平位移与竖直位移之比为 （ ）
A．1:1 B．2:1 C．:1 D．1:1
5．如图所示，A、B两球质量相等，距离地面的高度相同。用小锤F轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动，两球同时着地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，两球总是同时着地。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。若测出A球从被击出到落至水平地面所用时间为0.50s，则A球被击出时距地面的高度为（　　）
A．0.50m B．1.25m C．2.50m D．5.00m
6．如图所示，用频闪照相方法记录的小球做平抛运动每隔相等时间的位置。由图可知小球在相等时间内（　　）
A．水平位移越来越大 B．竖直位移越来越小
C．水平位移始终相等 D．竖直位移始终相等
7．水平地面上的点E、F、G正上方分别有A、B、C三个小球，它们距地面的高度之比为1：4：9，如图所示。将A、B、C三个小球以相同的速度同时向左水平抛出，A球恰好落到D点。已知点D、E、F、G共线且DE=EF=FG，不计空气阻力，不考虑小球着地后的运动，下列说法正确的是（　　）
A．A球着地时，B球在E点的正上方
B．B球着地时，C球在F点的正上方
C．三小球做平抛运动的时间之比tA：tB：tC=1：3：5
D．三小球着地时的速度大小之比vA：vB：vC=1：2：3
8．如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中．则（）
A．初速度大的小球运动时间长
B．初速度小的小球运动时间长
C．速度不同的小球运动时间不可能相同
D．落在圆形轨道最低点的小球运动时间最长
9．如图所示，斜面ABC倾角为θ，现将小球从A点以速度v0水平抛出，最终小球打在斜面上的D点（D点图中未画出）。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．小球从A点到D点的时间为
B．小球运动到D点时的速度为
C．小球从开始运动到距离斜面最远的时间为
D．小球从A点运动到D点速度的改变量为
10．如下图所示，两倾斜轨道完全相同，放在同一竖直面内，末端水平且上下对齐，A球和B球从两轨道的相同位置同时由静止释放，A球过轨道末端后水平抛出，B球过轨道末端后沿水平地面前进，A球落地瞬间与B球发生碰撞，不计两球运动过程中的阻力。该实验现象说明了（　　）
A．A、B两球的运动是完全相同的 B．A球在空中做平抛运动
C．A球在空中时水平分运动是匀速直线运动 D．A球在空中时竖直分运动是自由落体运动
11．如图所示，把小球从同一条水平线上的A、B两点分别以速度和斜拋向竖直墙面，结果都垂直打到了墙面上的同一点。已知速度和与水平方向的夹角分别为和，对应的水平位移分别为和，且，则下列说法正确的是（　　）
A．可能小于 B．可能大于
C．可能小于 D．一定等于
12．以大小为v0的初速度水平抛出一物体，重力加速度大小为g，空气阻力不计．则当物体的水平分速度与竖直分速度大小相等时，物体到抛出点的距离为
A． B． C． D．
13．小球在高h=20m处的A点被水平抛出的同时在其正下方水平粗糙地面的B点有一物块经过，物块在B点的速度为v1=12m/s，小球平抛初速度v0与v1方向相同。若物块停止运动时，恰好被落下的小球击中，不计空气阻力，小球和物块均可视为质点，取g=10m/s2，则（　　）
A．物块的运动时间为1s B．物块的位移大小为24m
C．物块与地面间的动摩擦因数为0.3 D．小球平抛初速度的大小为6m/s
14．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．某质点从t=0开始做初速度为 10m/s的平抛运动，在同一坐标系中作出该质点两个分运动的v-t图线，如图所示．下列说法中正确的是( )
A．图线l表示竖直方向的分运动
B．t1大小为2s
C．t1时间内，质点竖直位移与水平位移之比为1:1
D．t1时刻，质点的速度方与初速度方向的夹角为45°
15．如图所示，一小球从半径为的固定半圆轨道左端点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于点。为半圆轨道圆心，与水平方向夹角为，重力加速度为，关于小球的运动，以下说法正确的是（　　）
A．抛出点与点的距离为
B．小球自抛出至点的水平射程为
C．小球抛出时的初速度为
D．小球自抛出至点的过程中速度变化量为
二、填空题（共4题）
16．将物体从某一高处以10m/s的初速度水平抛出，经2s落地，则从抛出到落地，物体的水平位移大小为___________m，物体在2s内位移大小为___________m（）。
17．一个物体做平抛运动，当抛出1 s后它的速度与水平方向成45°角，此时物体下落的高度是 _________ m， 物体抛出时的初速度是 ____________m/s，物体经3s落地，水平射程是__________m。（g＝10 m/s2）
18．水平抛出一物体，在（t-1）s时的速度方向与水平面成30°角，在ts时速度方向与水平面成45°角，则时间t=________s。
19．(1)某同学用斜槽做研究平抛物体运动实验，下列操作正确的是（__________）
A．斜槽末端槽口的切线保持水平
B．固定后的斜槽要竖直
C．使小球多次从斜槽的同一高度由静止释放
D．使小球每次从斜槽的不同高度由静止释放
(2)该同学在做研究平抛物体运动实验时，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=0.80cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c所示，a点为平抛运动的初始位置，则小球在a点的速度大小是____m/s，在b点的速度大小为____m/s。(取g=10m/s2)
三、综合题（共4题）
20．飞机在500m的高空以100m/s的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（取g=10m/s2，不计空气阻力）
(1)试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹；
(2)包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平距离多大？
(3)求包裹着地时的速度大小和方向。
21．如图所示，一质量m=0．10 kg的小物块以初速度v0从粗糙水平桌面上某处开始运动，经时间t = 0.2 s后以速度v=3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上．物块与桌面间的动摩擦因数μ = 0.25，桌面高h = 0.45 m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．求：
(1)小物块的初速度v0的大小；
(2)小物块落地点距飞出点的水平距离x．
22．棒球运动是一项集智慧与勇敢、趣味与协作于一体的集体运动项目。如图所示，投手在A点将球抛向捕手，捕手预备在B点接球，击球员预备在C点用棒击球。已知A点离地面1.8m，C点离地面1.0m，A、B两点的水平距离为20m.某次投手将球水平抛出，经0.5s球到达B点（击球员未击中球）.棒球可看作质点，空气作用力不计，g取10。求：
（1）棒球被抛出时的速度大小；
（2）棒球抛出后经过C点时的速度大小。
23．如图所示，在高15 m的平台上，有一个小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一被压缩的轻弹簧，当细线被烧断时，小球被弹出做平抛运动，不计一切阻力，
(1)小球在空中运动的时间是多少？
(2)已知小球落地时速度方向与水平方向成60°角，求小球被弹簧弹出时的速度大小？小球落地时，小球在水平方向的位移多大？(g取10 m/s2)
参考答案
1．C
2．C
3．D
4．B
5．B
6．C
7．A
8．D
9．C
10．C
11．D
12．D
13．D
14．D
15．C
16．20
17．5 10 30
18．
19．ABC 0.4 0 57
20．(1)竖直直线、抛物线；(2)1000m， 0m (3)，落地速度与地面夹角为45°
21．（1）3.5m/s （2）0.9m
22．(1)；(2)
23．(1) (2),