第五章4抛体运动的规律基础巩固拓展练习(word版含答案)

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名称 第五章4抛体运动的规律基础巩固拓展练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 723.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-15 16:46:50

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2019人教版必修第二册 第五章 4 抛体运动的规律 基础巩固 拓展练习
一、单选题
1.自然界每一种生物都是神奇的,为了适应环境进化出了独特而神奇的本领.比如羚羊就有非凡的跳跃能力,在危险来临时一次最远可以跳9米.如果知道羚羊的质量和重力加速度,下列说法正确的是
A.无法估算一次跳跃在空中运动的时间
B.可以估算一次跳跃需要消耗的最少能量
C.如果起跳速度加倍,最远的水平距离也会加倍
D.如果起跳速度加倍,一次跳跃消耗的能量也会加倍
2.袋鼠前肢短小,后肢长且强健有力,适于跳跃,是跳得最高最远的哺乳动物。袋鼠某次跳跃如图所示,在平整的地面上跳了8m远,高2m,跳跃时不计空气阻力,袋鼠可视为质点。下列说法正确的是(  )
A.袋鼠到达最高点时速度为零
B.袋鼠从起跳到最高点用时约1s
C.袋鼠从起跳到最高点过程,速度变化量的方向竖直向上
D.袋鼠离开水平面时的速度方向与水平方向夹角为,则
3.一小型无人机保持水平匀速飞行,从无人机上先后释放了两个小球,小球相继落在水平地面上,落地时间间隔为t,测得两落地点的距离为d,忽略风力和空气阻力的影响,利用这两个数据,可以求出的物理量是(  )
A.无人机在空中距离水平地面的高度
B.无人机匀速运动的速度大小
C.小球在空中运动的时间
D.当地的重力加速度
4.从离水平地面5m高处以初速度水平抛出一小石块,不计空气阻力,取。则小石块(  )
A.在空中飞行时间为0.1s
B.落地时水平位移大小为10m
C.落地时水平位移大小为20
D.着地时速度大小为20m/s
5.如图所示,在竖直平面内有一个以AB为水平直径的半圆,O为圆心,C为最低点.圆上有一点D,且∠COD=60°.现在A点分别以速率v1、v2沿AB方向先后抛出甲、乙两小球,甲球击中C点,乙球击中D点.重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法中正确的是(  )
A.圆的半径为R=
B.圆的半径为R=
C.甲小球能垂直击中C点
D.乙小球能垂直击中D点
6.一飞机沿水平方向匀速飞行,每隔相等的时间释一个重物,不计空气阻力,地面上的人看到重物在空中排列的情形是(  )
A. B.
C. D.
7.如图所示,两人各自用吸管吹黄豆,甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出,经过一段时间后两黄豆在N点相遇,曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方,M点与N点位于同一水平线上,且PM长度等于MN的长度,不计黄豆的空气阻力,可将黄豆看成质点,则(  )
A.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍
B.甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度不相等
C.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半
D.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍
8.某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,足球视为质点,空气阻力不计,关于足球从踢出到落地过程,下列说法正确的是(  )
A.足球的动量一直增大
B.足球在水平方向做匀加速直线运动
C.足球的动能先减小后增大
D.足球在最高点速度为零,处于平衡态
9.关于平抛运动,下列说法正确的是(  )
A.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大
B.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长
C.不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长
D.不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远
10.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va,将落在圆弧上的a点,若初速度为vb,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.
11.如图所示,两个完全相同的斜面倾角均为45°,高度均为h,A、B为两斜面的顶端、O为斜面的底端。现从左侧斜面顶端A以一定初速度v0水平抛出一个小球,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.当小球下落到斜面上高度为处时,初速度v0为
B.若小球均落在左侧斜面上,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
C.若小球初速度v0足够大,则小球能落在右侧斜面的顶端B
D.若小球恰能垂直打在右侧斜面上的C点,则OC=
12.如图所示,在某次排球比赛中,一运动员将排球从A点水平击出,排球击中D点:另一运动员将该排球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出,最高点为C,排球也击中D点,A、C高度相同。不计空气阻力下列说法正确的有(  )
A.两个过程中,排球的飞行时间相等
B.后一个过程中,排球击中D点时速度较大
C.两个过程中,运动员对排球所做功可能相等
D.后一个过程中,排球击中D点时重力做功的瞬时功率较大
13.如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40m,g取10m/s2.下列说法正确的是( )
A.若v0=18m/s,则石块可以落入水中
B.若石块能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大
C.若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
D.若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小
14.下列说法正确的是(  )
A.两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定为曲线运动
B.做圆周运动的物体所受合外力突然消失时,物体将沿圆周的半径方向飞出
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心
15.关于平抛运动,下列说法正确的是(  )
A.因为平抛运动的轨迹是曲线,所以不可能是匀变速运动
B.平抛运动速度的大小与方向不断变化,因而相等时间内速度的变化量也是变化的,加速度也不断变化
C.平抛运动的时间与初速度大小有关
D.平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动
16.如图所示,美洲狮是一种凶猛的食肉猛兽,也是噬杀成性的“杂食家”,在跳跃方面有着惊人的“天赋”,它“厉害地一跃”水平距离可达44英尺,高达11尺,设美洲狮“厉害地一跃“离开地面时的速度方向与水平面的夹号角为,若不计空气阻力,美洲狮可看做质点,则等于(  )
A. B. C. D.1
17.如图所示,宇航员站在某星球表面上的倾角为的斜面顶端处,沿水平方向以初速度抛出一个小球.经时间小球落在斜面上的某一点处.设空气阻力不计,该星球半径为,万有引力常数为.则以下正确的是( )
A.该星球表面的重力加速度为
B.该星球表面的重力加速度为
C.该星球的质量
D.该星球的质量
18.如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40m,g取10m/s2.下列说法正确的是( )
A.若v0=18m/s,则石块可以落入水中
B.若石块能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角不变
C.若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
D.若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小
19.一个足球被踢出后斜向上飞出并沿水平方向击中球门的横梁,忽略空气阻力,则足球(  )
A.竖直方向的速度越来越大
B.水平方向的速度越来越大
C.竖直方向的加速度保持不变
D.水平方向的加速度越来越大
20.小明在楼顶将一小铁球由静止释放,经3s小铁球落地;然后小明将另一完全相同的小铁球以2m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,g=10m/s2,下列说法正确的是(  )
A.小明所在楼顶的高度约为90m
B.水平抛出的小铁球落地时的速度大小为30m/s
C.水平抛出的小铁球落地点到抛出点的水平距离为6m
D.小铁球落地前1s内竖直方向上的位移为50m
21.正在水平方向以速度v0匀速飞行的飞机,每隔1秒钟自由释放一个小球,先后共释放5个.不计空气阻力则( )
A.这5个球在空中排成一条竖直方向的直线
B.这5个球在空中处在同一抛物线上
C.在空中,第1、2两球间的距离保持不变
D.相邻两球的落地点间水平距离之比为1:3:5:7:9
22.如图,从地面上方某点,将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出.小球经过ls落地.不计空气阻力,g=1Om/s2.则可求出
A.小球抛出时离地面的高度是10m
B.小球从抛出点到落地点的位移大小是10m
C.小球落地时的速度大小是l5m/s
D.小球落地时的速度方向与水平地面成45O角
二、多选题
23.关于平抛运动,下列说法正确的是 ( )
A.平抛运动是非匀变速运动
B.平抛运动在任何时间内速度改变量的方向都是竖直向下的
C.平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.平抛运动的物体落地时的速度和飞行时间只与抛出点离地高度有关
24.物体以v0的速度水平抛出,当其竖直分位移与水平分位移大小相等,以下说法正确的是(  )
A.竖直分速度与水平分速度大小相等 B.瞬时速度的大小为3v0
C.运动时间为 D.运动位移的大小为
25.如图所示,平面直角坐标系xoy位于光滑水平面内,在x轴上有一点A。从坐标原点O开始以某一速度沿x轴正方向抛出一个物体,物体运动过程中始终受到一个沿y轴负方向的恒力F。经过一段时间,物体恰好运动到B点,且AB两点的连线和x轴垂直(图中物体的运动轨迹没有画出)。则下列说法正确的是(  )
A.物体的运动轨迹是抛物线的一部分
B.物体的运动轨迹是双曲线的部分
C.物体的运动轨迹是圆周的一部分
D.物体运动到点的速度方向不可能沿着AB方向
26.如图所示,一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向以的水平速度先后两次抛出,均落在斜面上。从抛出到落在斜面上,物体和斜面接触时速度与水平方向的夹角为、,水平距离为,下落高度为,则下列关系中正确的是( )
A. B. C.x1:x2=1:2 D.y1: y2=1:4
27.如图,小球在倾角为的斜面上方点处以速度水平抛出,落在斜面上的点时速度的方向与斜面垂直,重力加速度为,根据上述条件可以求出( )
A.小球点到点的时间
B.点距离地面的高度
C.小球在点速度的大小
D.小球从点到点的水平距离
28.某日,西班牙布纽尔小镇举行了“西红柿狂欢节”,若一名儿童站在自家的平房顶上,向相距L远处的对面竖直高墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v0,第二次水平抛出的速度是2v0,两次都能碰到高墙,则比较两次被抛出的西红柿在碰到高墙前后,下列说法正确的是(  )
A.运动时间之比是2︰1 B.下落的高度之比是1︰2
C.运动的加速度之比是1︰1 D.落到墙上的速度之比是1︰4
29.如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00 m,腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25 m。为简化情景,把运动员视为质点,空中轨迹视为抛物线,重力加速度大小取10 m/s2,则(  )
A.运动员在空中运动的时间为0.5 s
B.运动员在空中最高点时的速度大小为8 m/s
C.运动员落入沙坑时的速度大小为m/s
D.运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为1.6
30.如图所示,一栋两层楼房高,楼房前有一条马路,马路边缘到房子的距离,马路宽,重力加速度。一小球从房顶水平飞出,落在马路外侧的草地上,则小球离开房顶时的速度大小可能是(  )
A. B. C. D.
31.在地面上方高为H处某点将一小球水平抛出,不计空气阻力,则小球在随后(落地前)的运动中(  )
A.初速度越大,小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越大
B.初速度越大,落地瞬间小球重力的瞬时功率越大
C.初速度越大,在相等的时间间隔内,速度的改变量越大
D.无论初速度为何值,在相等的时间间隔内,速度的改变量总是相同
32.如图所示,水平地面为的光滑直角斜劈。坡面ABCD为正方形,边长为L,E为BC的中点。两个可视为质点的小球P和Q,小球P从A点以某速度沿AB方向水平抛出,同时小球Q由B点无初速度释放,经过时间t,P、Q两小球恰好在C点相遇,若两小球质量均为m,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.在两小球被释放后的任意相同时间内(未相遇前),两小球的动量变化量都相等
B.两小球在坡面上运动过程中,任意时刻小球P所受重力的瞬时功率都比小球Q所受重力的瞬时功率大
C.
D.若小球P的速度变为原来的2倍,两小球可能在E处相遇
三、解答题
33.如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,板间距离为d.当两板间加电压U时,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以水平速度v0从A点射入电场,经过一段时间后从B点射出电场,A、B间的水平距离为L,不计重力影响.求:
(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间;
(2)带电粒子经过B点时速度的大小;
34.如图所示,两种不同的半圆形光滑竖直轨道AB,底端都与一光滑水平轨道相连 并相切于B点,两轨道的半径均为R,图2中管道的直径略大于小球直径(管道和小球的直径相对R可忽略不计)。现有一质量为m的小球以不同的初速度从水平轨道冲入圆轨道,且都能运动到最高点A,重力加速度为g。
(1)若小球以速度v进入图1圆弧轨道中的最低点B,求此时小球对轨道的压力;
(2)若小球以速度通过图2轨道中的最高点A,求此时小球对轨道的压力大小;
(3)若C点与圆心O等高且OC的距离为R,在图1和图2中能否调整初速度使得小球过A点后能恰好落到C点,若能,则求出A点的速度;若不能,则说明理由。
35.爆炸性的加速度往往是跑车的卖点大众朗逸VS882由静止匀加速至只需5s.
(1)求大众朗逸VS882的加速度大小;
(2)假设普通私家车的加速度为,它们需要多长时间才能由静止加速至.
36.跳台滑雪是冬奥会比赛中极具观赏性的项目。如图1,运动员以水平初速度从起跳区边缘点飞出至落在着陆坡上点的过程中,根据传感器的记录,运动员的水平位移随时间变化的图像如图2所示,下落高度随时间变化的图像如图3所示。图2和图3中的虚线为模拟运动员不受空气阻力的情形,实线为运动员受到空气阻力的情形,两类情形下,运动员在空中飞行的时间均为,且均落在着陆坡上,重力加速度,求:
(1)着陆坡与水平地面之间的夹角的正切值;
(2)运动员水平初速度的大小。
37.一质量为m的烟花弹获得动能后,从地而竖直升空。当烟花弹上升到最大高度时,弹中火药爆炸将烟花弹弹壳炸成质量相等的两部分,它们的速度大小相等且均沿水平方向,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量。
(1)求烟花弹从地而开始上升所能达到的最大高度h;
(2)若烟花弹弹壳恰好落到以地面上发射点为圆心,R半径为的圆周上,求爆炸时烟花弹弹壳获得的速度大小v。
38.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在台的一倾角为的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差,重力加速度,,,求:
(1)小球水平抛出的初速度是多少?
(2)面顶端与平台边缘的水平距离是多少?
(3)若斜面顶端高,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端?
四、填空题
39.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,要使乙球击中甲球,则甲比乙________(填“早”或“晚”)抛出,v1________(填“大于”或“小于”)v2。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
设羚羊质量为m,重力加速度为g,以水平方向为x轴,竖直方向为y轴,起跳速度为v,与x轴的夹角为θ,空中运动时间为t,根据题意有:,,,联立得:,羚羊要想跳得最远,除了要加大起跳速度外还要选择好角度,同样的速度角度为45°时跳跃的距离最远,题中告诉了最远距离意味着选择的角度最佳,那么可以计算出v、t、y,故A错.一次跳跃需要的最少能量,也可计算出来,B正确.起跳速度加倍,显然最远水平距离变为4倍,选项C错.根据动能定理可知起跳速度加倍能量消耗变为4倍,D错误
2.D
【解析】
【详解】
A.袋鼠的运动可看作是斜抛运动,到最高点时仍有水平方向的速度,故A错误;
B.竖直方向可看作是竖直上抛运动,则其从起跳到最高点
可解得

故B错误;
C.袋鼠在空中只受重力作用,加速度竖直向下,所以其速度变化量的方向是竖直向下的,故C错误;
D.袋鼠在空中运动总时间由竖直方向分运动特点可知为
水平方向是匀速运动
则袋鼠离开水平面时的速度方向与水平方向夹角的正切值
故D正确。
故选D。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.设小球下落时间为T,竖直方向自由下落,可得
由于T未知,故无法求得无人机在空中距离水平地面的高度h,A错误;
B.释放的小球在水平方向做匀速直线运动,可得
可求得无人机匀速运动的速度大小v0,B正确;
C.无法求得小球在空中运动的时间,C错误;
D.由A中分析可知,h、T未知,无法求得当地重力加速度,D错误。
故选B。
4.B
【解析】
【详解】
A.小石块竖直方向做自由落体运动,则有,得
故A错误;
BC.小石块水平方向做匀速直线运动,则小石块落地的水平位移为
故B正确,C错误;
D.落地竖直分速度大小
落地速度大小为
故D错误。
故选B。
5.B
【解析】
【详解】
甲球击中C点,根据,,解得:,故A错误,B正确.甲球速度方向若垂直击中C点,则速度方向变为竖直向下,平抛运动的速度方向不可能竖直向下,故C错误.若乙小球的速度方向垂直击中D点,则速度的反向延长线经过圆心,根据几何关系知,速度与水平方向的夹角是位移与水平方向夹角的2倍,与速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍相矛盾,故D错误.故选B.
【点睛】根据平抛运动的规律,结合水平位移和竖直位移的关系求出圆的半径,抓住速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍,结合几何关系分析小球能否垂直撞击圆弧.
6.C
【解析】
【详解】
重物离开飞机后做平抛运动,即水平方向做匀速直线运动,其水平初速度与飞机的水平飞行速度相等,竖直方向作自由落体运动,所以地面上的观察者看到这些重物在空中排列在一条直线上,由于在竖直方向作自由落体运动,初速度为0,所以竖直方向它们在连续相等的时间间隔内位移之比为,故ABD错误,C正确。
故选C。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
B.设甲黄豆做平抛运动的时间为t,那么乙黄豆做斜抛运动的时间也为t,根据斜抛运动的对称性可知:乙黄豆从M点运动至最高点的时间为,乙黄豆从M点运动至最高点的水平位移为MN的一半,设PM=MN=L,甲黄豆在P点的速度为v1,乙黄豆到达最高点的速度为v′,在水平方向上有运动学规律,对甲黄豆
对乙黄豆从M点运动至最高点有
解得
故B错误;
C.对乙黄豆在从M点运动至最高点的过程中,由逆向思维得上升的最大高度为
所以乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的四分之一,故C错误;
A.对甲黄豆,在竖直方向上

甲黄豆到达N点时的速度为
乙黄豆在M点的竖直方向分速度为
由运动的合成与分解得乙黄豆在N点的速度为
故A错误;
D.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角正切值为
乙的速度与水平方向的夹角正切值为
故D正确。
故选D。
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
B.足球从踢出到落地过程只受重力作用,水平方向不受力的作用,所以足球在水平方向做匀速直线运动,B错误;
AC.重力先做负功后做正功,足球的动能先减小后增大,速度先减小后增大,故动量先减小后增大,C正确,A错误;
D. 足球在最高点速度为零,但竖直方向仍受重力作用,不处于平衡态,D错误。
故选C。
9.C
【解析】
【详解】
A.物体平抛运动的水平位移
初速度越大,水平位移不一定大,还与抛出点的高度有关,故A错误;
BC.根据得
知,高度越高,飞行的时间越长,与初速度无关,故B错误,C正确;
D.根据
知,高度越高,水平位移不一定大,还与初速度有关,故D错误。
故选C。
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
设圆弧MN的半径为R.对a,根据


对b,根据


解得
故选D。
11.D
【解析】
【详解】
A.当小球下落到斜面上高度为处时,则用时间
初速度v0为
选项A错误;
B.若小球均落在左侧斜面上,则位移的偏向角均为45°,根据平抛运动的推论,速度的偏向角正切值等于位移偏向角正切值的2倍,可知速度的偏向角相等,即无论v0多大,小球落到斜面上时速度方向与斜面的夹角一定,选项B错误;
C.因AB等高,则无论小球初速度v0多大,小球均不能落在右侧斜面的顶端B,选项C错误;
D.若小球恰能垂直打在右侧斜面上的C点,则竖直速度
vy=v0
小球下落的时间
高度
则水平位移
解得
解得
选项D正确。
故选D。
12.C
【解析】
【详解】
AB.由于从AB两点发出的球都能到达D点,B球从C到地面竖直方向做自由落体运动,根据竖直方向的运动可知
tB=2tA
vyA=vyB
由于水平方向的位移相同,根据可知
vA水>vB水
根据速度的合成可知,A抛出时的速度vA0=vA水,A落到D点时的速度
B落到D点时的速度
故两过程中,后一个过程中,排球击中D点时速度较小,故AB错误;
C.第一个过程中对排球做功
第二个过程中对排球做功
因为vA水>vB水,可知W1可能等于W2,选项C正确;
D.由于竖直方向做的是自由落体运动,下落的高度相同,故落地时竖直方向的速度相同,
vyA=vyB
则重力的瞬时功率
P=mgvy
相同,故D错误;
故选C。
13.A
【解析】
【详解】
试题分析:若石块恰能落到O点,,则,,解得t=2s,v0=17.32m/s,所以若v0=18m/s,则石块可以落入水中;因为石块落水的时间均为2s,落到水中的竖直速度均为10m/s,所以若石块能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小;根据平抛运动的规律.若石块不能落入水中,则落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角满足,即为定值,而落到斜面上时速度方向与斜面的夹角等于-300,也为定值.选项A正确.
考点:此题考查斜面上的平抛运动问题.
14.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.如果两直线运动的合初速度与合加速度共线,则合运动是直线运动。A错误;
B.做圆周运动的物体所受合外力突然消失时,物体将沿圆周的切线方向飞出。B错误;
C.平抛运动仅受重力,并且初速度与重力垂直,所以是匀变速曲线运动。C正确;
D.做匀速圆周运动的物体所受合力一定指向圆心,如果物体的速度大小变化时,其切线方向也有力,所以其合力不再指向圆心。D错误。
故选C。
15.D
【解析】
【详解】
ABD.平抛运动的物体只受到重力的作用,加速度是重力加速度,不变,所以平抛运动是匀变速曲线运动,故AB错误,D正确;
C.根据可知,运动的时间由高度决定,与初速度无关,故C错误。
故选D。
16.D
【解析】
【详解】
从起点A到最高点B可看做平抛运动的逆过程,如图所示,美洲狮做平抛运动位移方向与水平方向夹角的正切值为
故ABC错误,D正确。
故选D。
17.C
【解析】
【详解】
小球从P到Q的过程中由平抛运动规律得:水平位移
竖直位移:
由位移关系得:
解得
AB错误;
星球表面物体所受重力等于万有引力,得
解得
C正确D错误.
故选C.
18.A
【解析】
【详解】
A、根据 得 ,则石块落入水中最小的初速度 ,所以石块可以落入水中.故A对;
B、若石块能落入水中,高度一定,则竖直分速度一定,水平初速度越大,落水速度方向与水平面的夹角越小.故B错;
C、若石块不能落入水中,设速度方向与水平方向的夹角为 ,位移与水平方向的夹角为 ,
根据平抛知识得:,因为落在坡面上,位移方向不变,则速度与水平方向的夹角不变,所以速度方向与斜面的夹角不变,与初速度无关.故CD错
19.C
【解析】
【详解】
A.足球被踢出后只受重力的作用,在竖直方向上做匀减速直线运动,则速度越来越小,故A错误;
B.足球被踢出后只受重力的作用,在水平方向上做匀速直线运动,故B错误;
C.足球被踢出后只受重力的作用,则竖直方向的加速度保持不变即为重力加速度,故C正确;
D.足球被踢出后只受重力的作用,在水平方向上不受力的作用,加速度为0,故D错误。
故选C。
20.C
【解析】
【详解】
A.第一个小球做自由落体运动,楼顶的高度
A错误;
B.平抛小球落地时竖直分速度
因此落地速度为
B错误;
C.水平抛出的小铁球在水平方向做运速运动,落地点到抛出点的水平距离
C正确;
D.小铁球落地前1s内竖直方向上的位移
D错误。
故选C。
21.A
【解析】
【分析】
根据题干分析可知,本题考查平抛运动相关知识点,根据平抛运动相关知识点的方法,运用运动的合成与分解进行分析求解即可.
【详解】
A.由于小球具有惯性,和飞机水平方向具有相同速度,因此都在飞机的正下方,故小球落地前排列在同一条竖直线上,故A正确
B.根据A的分析可知B错误
C.在空中,第1、2两个小球水平分速度相等,由于第一个小球多运动1s,故竖直分速度大10m/s,所以每秒两个小球间距增加10m,故C错误
D.小球水平方向是匀速运动(设为),前一个小球落地,再过1s,后一个小球落地,故间距为,所以D错误
故选 A
22.D
【解析】
【详解】
平抛运动水平方向竖直方向,A错
小球从抛出点到落地点的位移大小是,B错
,小球落地时的速度大小是,C错
小球落地时的速度方向与水平地面夹角的正切值,则成45O角,D对
23.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.平抛运动是曲线运动,但是过程中只受重力作用,加速度恒定是匀变速曲线运动,A错误;
B.由于加速度竖直向下,所以速度变化量的方向竖直向下,B正确;
C.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动,故C正确;
D.平抛运动的时间取决于下落高度,落地速度是水平方向上的速度和竖直方向上的速度的矢量和,取决与初速度和抛出点的高度,故D错误。
故选BC。
24.CD
【解析】
【详解】
ABC.竖直分位移与水平分位移大小相等,有
所以运动的时间为
此时竖直方向上的分速度
此时瞬时速度为
故AB错误,C正确;
D.此时水平方向上的位移的大小为
由于此时竖直分位移与水平分位移大小相等,所以此时物体运动的位移的大小为
故D正确。
故选CD。
25.AD
【解析】
【分析】
【详解】
ABC.因为恒力与初速度垂直,则物体做类平抛运动,所以物体的运动轨迹是抛物线的一部分,A正确,BC错误;
D.物体沿初速度方向做匀速直线运动,运动到点时沿x轴方向速度不等于零,所以物体在B点的速度方向不可能沿着AB方向,D正确。
故选AD。
26.ABD
【解析】
【详解】
AB.根据

可知
tanφ1=2tanθ
因为落在斜面上位移与水平方向的夹角相等,则速度与水平方向的夹角相等,所以φ1=φ2,故AB正确;
C.根据
解得,因为初速度变为原来的两倍,运行的时间也变为原来的两倍,根据
x=v0t
可知水平位移变为原来的4倍,则x1:x2=1:4,故C错误;
D.根据
y=gt2
初速度变为原来的两倍,运行时间变为原来的两倍,则竖直位移变为原来的4倍,则y1:y2=1:4,故D正确。
故选ABD。
27.ACD
【解析】
【详解】
小球速度方向与斜面垂直,根据平行四边形定则知,,故,故A正确.由时间可根据求得小球下降高度,而计算不出点离地面高度,故B错误.由平行四边形定则知:,故C正确.小球从点到点的水平距,故D正确.故选ACD.
点睛:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
28.AC
【解析】
【分析】
【详解】
两次抛出后都碰到了墙,所以水平位移相同,西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动;
水平位移相同,初速度之比为1:2,根据
可知,运动时间之比是,A正确;
B.下落的高度
则下落高度之比为, B错误;
C.都做平抛运动,加速度都是重力加速度,相等,即加速度之比是,C正确;
D.根据平行四边形定则知,落到墙上的速度
根据初速度之比和下降的高度之比不能得出落到墙上的速度之比,D错误。
故选AC。
29.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.运动员在空中运动的时间为
选项A错误;
B.运动员的水平速度
则在空中最高点时的速度大小为8 m/s,选项B正确;
C.运动员落入沙坑时的竖直速度
则合速度大小为
选项C正确;
D.运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为
选项D错误。
故选BC。
30.CD
【解析】
【分析】
【详解】
设小球恰好越过墙的边缘时的水平初速度为v,由平抛运动规律可知
解得
根据
解得
故选CD。
31.AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.设小球落地时瞬时速度的方向与竖直方向的夹角为α,根据
知,初速度越大,小球落地时的瞬时速度与竖直方向的夹角越大,故A正确;
B.由瞬时功率公式,可得重力的瞬时功率为
则落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关,故B错误;
CD.平抛运动的加速度不变,在相等时间间隔内速度的变化量相同,与初速度无关,故C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解,难度不大。
32.AC
【解析】
【详解】
AB.P、Q两小球在坡面上运动过程中所受的合力均为,由动量定理可知,相同时间内动量变化量相等,重力的功率为

P、Q两小球所受重力的瞬时功率相等,故A正确,B错误;
C.由
可知
故C正确;
D.由

可得
可知当P的速度变为原来的倍时,两小球在E处相遇,故D错误。
故选AC。
33.(1)(2)
【解析】
【分析】
本题考查带电粒子在极板间的运动,类平抛运动的处理方法
【详解】
(1)因不计重力,带电粒子在极板间运动只受到竖直向下的电场力的作用,在水平方向上做匀速直线运动,则有 ,解得.
(2)在竖直方向上只受电场力的作用,有 ,得,竖直方向上做匀加速直线运动,则到达B点时竖直分速度 ,水平分速度,则带电粒子经过B点时速度的大小为.
34.(1)mg+m,方向竖直向下;(2)0;(3)图1不能落到C点,图2能落到C点。
【解析】
【详解】
(1)图1中B点的小球受力分析可知
FN-mg=m
可得
FN= mg+m
由牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小为mg+m,方向竖直向下;
(2)图2中A点的小球受力分析可知
FN+mg=m
代入vA=可得
FN=0,
那么小球对轨道的压力为0;
(3)无论是图1还是图2,从A点运动到C点的时间均为
t=
对于图1,vA≥
水平位移
x=vAt≥,
因此不能落到C点
对于图2,水平位移
R=vAt
可得:vA=,满足vA≥0因此能落到C点
35.(1)6m/s2 (2)10s
【解析】
【详解】
,则加速度大小为:
(2)加速的时间为:
36.(1)0.8;(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)依据考虑空气阻力时的水平位移和下落高度,可知
(2)不考虑空气阻力时,在竖直方向有
代入数据,解得下落高度
该情况下,运动员依然落在着陆坡上,故
代入数据,解得水平位移
在水平方向有
代入数据,解得
37.(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据机械能守恒定律可知
解得
(2)下落到地面是
解得
38.(1);(2);(3)
【解析】
【详解】
(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以

代入数据,得
m/s,
(2)由得
水平距离为
(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度

初速度

代入数据,整理得
解得
或(不合题意舍去)
所以
39. 早 小于
【解析】
【分析】
【详解】
[1]设乙球击中甲球时,甲球下落高度为h1,乙球下落的高度为h2,甲球平抛运动的时间为
乙球平抛运动的时间为
由图看出,h1>h2,则得t1>t2,故要使乙球击中甲球,必须使甲比乙早抛出;
[2]相遇时两球的水平位移相等,则有
则得
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