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

粤教版高一物理必修第二册课时作业
第四节 生活和生产中的抛体运动
一、单项选择题
1、如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A.沿路径1抛出的小球落地的速率最小
B.沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长
C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等
D.三个小球抛出的初速度水平分量相等
2、建筑工人常常徒手抛砖块,当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住用以砌墙。如图所示,若某次以10 m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块,g取10 m/s2,空气阻力可以忽略,则 (　　)
A.砖块上升的最大高度为10 m
B.砖块上升的时间为1 s
C.抛出后经0.5 s上升的高度为最大高度的一半
D.抛出后上升过程砖块做变减速直线运动
3、在风光旖旎的公园往往都有喷泉以增加观赏性。现有一喷泉喷出的竖直水柱高度为h,已知水的密度为ρ,喷泉出口的面积为S,则空中水的质量为（ ）
A.2ρhS B.3ρhS
C.4ρhS D.5ρhS
4、甲、乙两个同学打乒乓球，设甲同学持拍的拍面与水平方向成α角，乙同学持拍的拍面与水平方向成β角，如图所示，设乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前与击打后速度大小相等，方向相反.不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为（ ）
A. B.
C. D.
5、物块静止放在一个长为L=1 m的水平传送带一端,传送带传送速度v0=2 m/s,物块与传送带间动摩擦因数μ=0.25。物块脱离传送带后垂直落在了倾角θ=37°的斜面上,不计空气阻力,g取10 m/s2,下列说法正确的是（ ）
A.物块在传送带上运动了0.8 s
B.下落高度H=0.32 m
C.物块由初始到落到斜面上的时间约为1.17 s
D.物块在传送带上做匀加速直线运动
6、某同学参加学校的跳远比赛,其运动轨迹可以简化为如图所示,该同学以速度v沿与水平地面成某一角度方向跳出,运动过程中离开地面的最大高度为H=,若该同学可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,则该同学本次跳远的成绩为（ ）
A. B.
C. D.
7、“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上.棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h.棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g.则此跳跃过程（ ）
A.所用时间t＝
B.水平位移大小x＝2v0
C.初速度的竖直分量大小为2
D.初速度大小为
8、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
二、多项选择题
9、下列关于竖直上抛运动（不计空气阻力）的一些说法中正确的是（ ）
A.竖直上抛运动可分为上抛时的匀减速直线运动和下落时的自由落体运动两个过程
B.当速度为零时，物体到达所能达到的最高点
C.当位移为零时，物体到达所能达到的最高点
D.上抛和下落两个过程中，物体加速度的大小相同、方向相反
10、斜抛运动与平抛运动相比较,下列说法正确的是 (　　)
A.都是曲线运动,速度方向不断改变,因此不可能是匀变速运动
B.都是加速度为g的匀变速曲线运动
C.平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛运动是速度一直减小的运动
D.都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动
11、一物体自空中某点竖直向上抛出，1 s后物体的速率为4 m/s，不计空气阻力，g取10 m/s2，设竖直向上为正方向，则在这1 s内物体的位移可能是（　　）
A.1 m B.9 m
C.－1 m D.－9 m
12、校运动会铅球比赛中,某同学以初速度v0=4 m/s将铅球推出,初速度方向与水平方向成30°角,推出点所在位置离水平地面1.6 m,重力加速度为10 m/s2,忽略空气阻力的影响,从推出到落地过程中,下列说法正确的是 ( )
A.铅球在空中运动时间为0.8 s
B.铅球上升时间与下降时间相等
C.铅球到达最高点时速度为2 m/s
D.铅球落地瞬间的速度方向与地面成60°角
13、某喷泉由横截面积为S的水龙头喷嘴从地面斜向上喷出水流,在空中形成弧形。已知从射出喷嘴到重新落地经历的时间为t0,水流喷嘴与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力,重力加速度为g,以下说法正确的是 (　　)
A.水流到最高点速度大小为0
B.水流到最高点距离地面高度为
C.空中水柱的体积为
D.水流落地点距喷嘴位移大小为 tan θ
三、非选择题
14、如图所示,小球从离地h=5 m高,离竖直墙水平距离s=4 m处水平抛出,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则:
(1)若要使小球落地前碰不到墙,则它的初速度应满足什么条件
(2)若以v0=8 m/s的初速度向墙水平抛出小球,求碰撞点离地面的高度。
15、如图所示,有甲、乙、丙三个球,甲球的位置A点距地面较高,乙球的位置B点其次,丙球的位置C点最低,A、C两点相距10 m,在同一竖直平面内的三球同时开始运动,丙做竖直上抛运动,乙做平抛运动,甲做竖直下抛运动,三个球初速度大小相等,5 s后三个球相遇,不计空气阻力,求:
(1)三个球的初速度大小;
(2)开始运动时,乙球与丙球的水平距离和竖直距离。
16、假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,在月球的一个山坡上水平抛出一个小球,落到山坡上一个低洼处,如图所示。已知抛出点与落地点之间的高度差为h,抛出点与落地点之间的连线与水平面之间的夹角为θ,月球上重力加速度是地球表面重力加速度g的。求:
(1)小球在空中的飞行时间;
(2)小球抛出时的速度大小。
17、如图所示,长L=0.5 m的水平传送带B端与一固定光滑斜面平滑连接,C端与一小光滑水平平台平滑衔接,其上表面距水平地面h=0.8 m,传送带以0.5 m/s的速率顺时针转动。可视为质点的小物块从斜面顶端A处由静止沿斜面滑到传送带上(无速度损失),并经过传送带最终落到水平地面上的D点。已知斜面倾角为θ=30°,A、B两点间距离d=0.5 m,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,水平平台长度可忽略,空气阻力忽略不计,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)物块滑到传送带上时的速度vB的大小;
(2)D点到传送带C端的水平距离x。
答案与解析
1、C
解析：竖直方向上，因为高度一样，所以初速度的竖直分量一样，运动时间一样，所以B错误，C正确；水平方向上，由于路径1水平位移最大，而运动时间一样，所以1的水平速度最大，所以D错误；沿路径1运动的小球初速度最大，由于整个过程外力不做功，所以初末速度大小相等，所以落地速度1最大，所以A错误.
2、B
解析：砖块做竖直上抛运动,上升的最大高度为h== m=5 m,选项A错误;砖块上升的时间为t==1 s,选项B正确;砖块竖直向上抛出后只受重力,合外力大小、方向都不变,所以砖块上升过程做匀减速直线运动,选项D错误;砖块上升过程做匀减速直线运动,速度不断减小,所以前0.5 s内上升的高度大于后0.5 s内上升的高度,选项C错误。
3、C
解析：竖直水柱高度为h,根据h=gt2,得最高处的水下降时间为t=,根据竖直上抛运动的对称性,上升时间等于下降时间,故上抛的总时间为t总=2t=2,根据速度位移公式v2=2gh得初速度为v=,故空中水的体积为V=SL=Svt总=S··2=
4hS,则M=ρV=4ρhS,选项C正确。
4、A
解析：由题可知，乒乓球在甲与乙之间做斜上抛运动，根据斜上抛运动的特点可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变，竖直方向的分速度是不断变化的，由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，在甲处vx＝v1sin α，在乙处vx＝v2sin β，所以＝∶＝.故A正确，B、C、D错误.
5、C
解析：物块刚放上传送带时,由牛顿第二定律可得a=μg=2.5 m/s2,由=2ax得x=0.8 m,x6、A
解析：设速度v与水平方向夹角为θ,则H=,运动时间t=,水平位移x=v cos θ·t,而H=,联立解得x=,选项A正确。
7、B
解析：竖直方向上，由h＝gt2，可得t＝，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故选项A错误；水平位移x＝2v0，故B选项正确；初速度的竖直分量大小为gt＝，故C选项错误；用速度的合成即勾股定理得初速度大小为，故D选项错误.
8、D
解析：根据平抛运动的规律可知水平方向上x=v0t,竖直方向上y=gt2,解得y=。减小水平距离,初速度不变,则飞镖竖直方向上下落的高度减小,飞镖将不会打在靶心,选项A错误;由y=知,水平距离不变,初速度不变,则飞镖竖直下落的距离不变,增大h,飞镖不会打在靶心,选项B错误;由y=知,飞镖竖直下落的距离与飞镖的质量无关,选项C错误;由y=知,水平距离不变,减小初速度,则飞镖在竖直方向上下落的高度增大,飞镖可能会打在靶心,选项D正确。
9、AB
解析：竖直上抛运动可分为上抛时的匀减速直线运动和下落时的自由落体运动两个阶段，故A正确；到达最高点时，速度为零，故B正确；当位移为零时，物体回到了抛出点，故C错误；上抛和下落两个过程中，只受重力作用，物体加速度的大小相同、方向相同，加速度为g，故D错误.故选A、B.
10、BD
解析：物体做斜抛运动或平抛运动时,都只受重力作用,故斜抛运动和平抛运动都是加速度恒为g的匀变速曲线运动,选项A错误,B正确;做斜抛运动的物体速度增大还是减小,要看速度与重力的夹角,成锐角时,速度增大,成钝角时,速度减小,选项C错误;根据Δv=gΔt可知斜抛运动和平抛运动都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动,选项D正确。
11、AB
解析：由于向上为正方向，1s后物体的速度可能为4 m/s，也可能为－4 m/s.根据v＝v0－gt，若v＝4 m/s，则v0＝14m/s，这样s＝×t＝9 m，B正确；若v＝－4m/s，则v0＝6m/s，这样s＝t＝1m，A正确，C、D错误.
12、AD
解析：铅球向上运动的时间为t1==0.2 s,铅球抛出点距最高点的高度为h=t1=0.2 m,最高点到地面的距离为H=1.8 m,从最高点到地面的时间为t2==0.6 s,则铅球在空中运动时间为0.8 s,且上升的时间小于下落的时间,选项A正确,B错误;铅球到达最高点时速度为v水平=v0 cos 30°=2 m/s,选项C错误;铅球落地瞬间竖直方向的速度为vy=gt2=6 m/s,速度方向与地面夹角的正切值为tan θ
===,则θ=60°,选项D正确。
13、BC
解析：水流斜向上喷出后,水流的速度可以分解在竖直方向和水平方向,在竖直方向做匀减速直线运动,在水平方向做匀速直线运动,所以水流到最高点的竖直方向的速度为零,水平方向的速度不为零,合速度不为零,选项A错误;当水流到达最高点时,竖直方向速度为零,此后水流做平抛运动,水流从地面斜向上喷出到最高点与从最高点到重新落地两个过程的时间相等,则水流到最高点距离地面高度为h=g=,选项B正确;设水流从水龙头喷嘴斜向上喷出的速度为v,则在t0时间内,喷出的水柱长度为L=vt0,v=,则空中水柱的体积V=SL=Svt0=,选项C正确;水流落地点距喷嘴位移大小为x=×t0=,选项D错误。
14、解析：(1)若小球以水平初速度v抛出时恰好落到墙角,根据平抛运动的规律,有s=vt,h=gt2,解得v=4 m/s,若要使小球落地前碰不到墙,则它的初速度应不超过4 m/s。
(2)若以v0=8 m/s的初速度向墙水平抛出小球,则运动时间t1==0.5 s,下落的高度h1=g=1.25 m,碰撞点离地面的高度h2=h-h1=3.75 m。
答案:(1)不超过4 m/s
(2)3.75 m
15、解析：因A、C两点相距10 m,且在同时抛出5 s后相遇,所以甲、丙两球的相遇点必在C点正下方D点,可先确定D点位置,然后再由乙球的平抛运动特点确定B点距D点的水平距离和竖直距离,可得出乙球距丙球初始位置的水平距离和竖直距离。
(1)设3个球在D点相遇,由平抛运动规律得：
,则hAC=hAD-hCD=2v0t,解得v0=1 m/s。
(2)sBCx=v0t=5 m,sBCy=sBDy-hCD=gt2-(-v0t+gt2)=v0t=1×5 m=5 m
答案:(1)均为1 m/s
(2)5 m 5 m
16、解析：(1)月球上重力加速度g′=,小球做平抛运动,由h=g′t2得小球在空中的飞行时间 t==2。
(2)小球水平位移x=vt
又x=
联立解得v=。
答案:(1) 2 (2)
17、答案：(1)m/s
(2)0.4 m
解析：(1)物块在光滑斜面上下滑过程中,根据牛顿第二定律有
mg sin θ=ma1
解得a1=g sin θ=5 m/s2
根据速度位移公式有=2a1d
代入数据解得vB= m/s
(2)传送带以0.5 m/s的速率顺时针转动,则物块刚滑上传送带时做匀减速直线运动,由牛顿第二定律得-μmg=ma2
解得a2=-4 m/s2
假设物块匀减速到达传送带另一端,有v2-=2a2L
解得v=1 m/s
假设成立。
物块从C点做平抛运动,则x=vt,h=gt2
解得x=0.4 m