2.3科学探究：平抛运动的特点基础巩固-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册（word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．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，跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示，运动员从跳台边缘的O点水平滑出，落到斜坡上的点。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。若测得运动员在空中飞行的时间约为，O、E两点间的水平距离约为，则运动员从O点滑出时的速度大小约为（ ）
A． B． C． D．
2．甲、乙和丙三人在一列做匀速直线运动的火车上玩拋球游戏，火车速度为v，甲以速度v将球竖直上抛，乙以速度v将球竖直下抛，丙以速度v将球平行于火车前进的方向水平抛出，拋出点距落地点的高度均为h，则（ ）
A．甲乙丙三者位移相同
B．甲乙丙落地速度相同
C．甲在空中的运动时间最长
D．落地点距拋出点水平距离最远的是甲
3．一物体以的初速度水平抛出，落地点到抛出点的水平距离为，不计空气阻力，取，则抛出点离地面的高度为（　　）
A． B． C． D．
4．平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时的瞬时速率为
A．v0 B．2 v0 C．. D．
5．如图所示，在M点分别以不同的速度将两个小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影，sOP：sPQ=1：5，且不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　）
A．两小球的下落时间之比为1：5
B．两小球的下落时间之比为1：4
C．两小球的初速度大小之比为1：5
D．两小球的初速度大小之比为1：6
6．平台高，小球以的速度水平抛出，忽略空气阻力，则（　　）
A．小球落地时间为2s
B．小球落地时水平位移10m
C．小球落地时速度大小
D．小球落地时速度方向与水平方向成
7．在某一次中国女排击败对手夺得女排世界杯冠军的比赛中，一个球员在球网中心正前方距离球网d处高高跃起，将排球扣到对方场地的左上角（图中P点），球员拍球点比网高出h（拍球点未画出），排球场半场的宽与长都为s，球网高为H，排球做平抛运动（排球可看成质点，忽略空气阻力），下列选项中错误的是（　　）
A．排球的水平位移大小
B．排球初速度的大小
C．排球落地时竖直方向的速度大小
D．排球末速度的方向与地面夹角的正切值
8．如图，竖直平面内有一段圆弧MN，小球从圆心O处水平抛出，若初速度为，将落在圆弧上的a点，若初速度为，将落在圆弧上的b点，已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则初速度大小之比为
A． B．
C． D．
9．山西刀削面堪称“天下一绝”传统的操作方法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到水平放置的开水锅里。如图所示，面刚被削离时与锅边缘的高度差，与锅边缘水平距离，锅的半径，若削出的小面条（当作质点）的运动可视为平抛运动，取重力加速度，要使其落入锅中，水平初速度的大小可为（　　）
A． B． C． D．
10．在视频网站上流传着一段名字叫“牛人超强篮球技巧秀，高塔投球完爆NBA球星”的视频，在这个视频中“牛人”站在高度约为37m的高塔上，球筐离高塔的水平距离约为45m，那么这个人要以多大的速度扔出篮球才能刚好命中(g取10m/s2)(　　)
A．12m/s B．17m/s
C．22m/s D．27m/s
11．如图所示，一阶梯高宽都为0.4m，一球以水平速度v飞出，欲打在第四级台阶上，则v的取值范围是（ ）
A．m/sC． m/s 12．疫情期间，小朋向爸爸学习刀削面。操作时左手托住面团，右手持刀，对着汤锅，水平削出的面片在空中划出一道曲线，落入锅中。若面团到锅边缘的竖直距离为，面团离锅边缘最近的水平距离为，锅的直径为。为使削出的面片能落入锅中，不计空气阻力，重力加速度大小取，则面片的水平初速度可能是（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，小明同学将一枚飞镖从高于靶心的位置A点水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。已知飞镖的质量为m，抛出时的初速度为v0，A点与靶心的竖直高度差为h，与靶盘的水平距离为x。若仅改变上述中的一个物理量，不计飞镖运动过程中所受的空气阻力，能使飞镖命中靶心的是（　　）
A．减小x B．增大h C．增大m D．减小v0
14．如图所示，某质点以V0的初速度正对倾角为θ的斜面水平抛出，要使质点到达斜面时发生的位移最小，重力加速度为g，则飞行时间（ ）
A．2V0/gtanθ B．V0/gtanθ
C．V0/g D．条件不足，无法计算
15．做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于（　　）
A．物体的初始高度和质量 B．物体的初始高度和初速度
C．物体的质量和初速度 D．物体的质量、初始高度和初速度
二、填空题（共4题）
16．如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，圆心为O， AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度v1沿AB方向抛出一小球，小球运动t1时间后击中坑壁上的C点;若在A点以较大的初速度v2沿AB方向抛出另一小球，小球运动t2时间后击中坑壁上的D点．已知OC、OD与AB的夹角均为60°，不计空气阻力，则t1∶t2=_________，v1∶v2=_________．
17．在距地面高为19.6m处水平抛出一物体，物体着地点和抛出点之间的水平距离为80m，则物体抛出时的初速度为____，物体落地时的竖直分速度为____．（g取9.8m/s2）
18．一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s．若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为_____；落地点距台面边缘的水平距离为_____．
19．用如图1所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．
(1)下列实验条件必须满足的有_____．
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系．
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_______（选填“需要“或者“不需要”）y轴与重锤线平行．
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC 的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则___（选填“大于”、“等于”或者“小于”）．可求得钢球平抛的初速度大小为___（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）．
(3)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样．这实际上揭示了平抛物体______．
A．在水平方向上做匀速直线运动
B．在竖直方向上做自由落体运动
C．在下落过程中机械能守恒
三、综合题（共3题）
20．小明进行铅球训练，在距地面高处，将铅球沿水平方向推出，推出时的速度大小。不计空气阻力，取重力加速度，求：
（1）铅球在空中运动的时间t；
（2）铅球在空中运动过程中，飞行的水平距离x。
21．如图所示，小车A的顶部距地面高度为H=0.8m，小车质量m1=2kg，它受地面阻力大小为其对地面压力大小的0.2倍，在其顶部右前方边缘处放有一个质量为m2=8kg的物体B（大小忽略不计），物体B与小车A之间的最大静摩擦力为Ff=28N．在小车的左端施加一个水平向左，大小为F0=6N的恒力作用，整个装置处于静止状态．现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B共同向右运动，当F增大到某一值时，物体B刚好从小车前端脱离．重力加速度g="10" m/s2.
求（1）物体B刚好从小车前端脱离时水平力F的大小．
（2）若物体B刚好从小车前端脱离时，小车A、物体B的共同速度大小为2m/s，此时立即撤去水平力F，计算当物体B落地时与小车A右前端的水平距离．
22．以的初速度将一物体由足够高的某处水平抛出，则经过多长的时间物体的竖直分速度等于其水平分速度？这时物体下落的高度为多少？
参考答案
1．D
2．C
3．C
4．D
5．D
6．B
7．B
8．B
9．B
10．B
11．A
12．C
13．D
14．A
15．B
16．
17．40m/s 19.6m/s
18．t 2s
19．BD 球心 需要 大于 B
20．（1）0.50s；（2）4.0m
21． （1）F=36N；（2）x=0.4m
22．4s；80m