1.4探究平抛运动的规律 课后练习（Word版含答案）

1.4探究平抛运动的规律
一、选择题（共15题）
1．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，该同学某次使球拍与水平方向夹角在B点击球，球以速度垂直球拍离开B点，恰好与墙壁垂直在A点碰撞，忽略空气阻力，已知，，。则球在A点与墙壁垂直碰撞时的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，某篮球运动员获得一罚球机会，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球以v=9m/s的水平速度撞击篮板。已知篮球撞击点离地的高度为H=3.15m，投出点离地的高度为h=1.90m不计篮球受到的空气阻力，将篮球视为质点，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）
A．从投出到撞击篮板，篮球的运动时间为0.5s
B．从投出到撞击篮板，篮球速度变化量的大小为9m/s
C．投出点到篮板的水平距离为2.5m
D．投出时篮球的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.4
3．如图所示，一位同学在A点正上方高为h处，水平推出一个小球B，小球落在C点。已知从A点到C点的水平距离为L，不考虑空气阻力，则（　　）
A．小球被推出后受到水平推力和重力作用，做平抛运动
B．小球被推出时的速度大小为
C．小球被推出运动到C点所用时间为
D．小球到达C点时的速度大小为
4．一个物体以初速度水平抛出，经时间t，速度大小为1.25，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则t为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，在同一竖直线上不同高度处同时平抛P、Q两个小球，两者的运动轨迹相交于M点，P、Q两小球平抛的初速度分别为v1、v2，P、Q两小球运动到M点的时间分别为t1、t2，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．t1 v2
C．t1 >t2 v1 t2 v1=v2
6．著名羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图所示是他表演时的羽毛球场地示意图，林丹与乙、丙两鼓共线。图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低且也等高，若林丹每次发球时羽毛球飞出位置不变且羽毛球在空中的运动均视为平抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．击中四鼓的羽毛球，运动时间可能都相同
B．击中四鼓的羽毛球，初速度可能都相同
C．击中四鼓的羽毛球，击中鼓的瞬时速度的大小可能都相同
D．假设某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓
7．如图所示，质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体被水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，两物体（　　）
A．经O点时速率相等
B．B物体比A物体先到达O点
C．从开始运动到经过O点的过程中，位移一定相等
D．从开始运动到经过O点的过程中，速度变化一定相等
8．如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动。当飞机飞过观察点B正上方的A点时投放一棵炸弹，经时间T炸弹落在观察点B正前方处的C点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，第二颗炸弹最终落在观察点B正前方处的D点，且L2=3L1。空气阻力不计，以下说法正确的是（　　）
A．飞机第一次投弹时的速度为
B．飞机第二次投弹时的速度为
C．飞机水平飞行的加速度为
D．两次投弹时间间隔T内飞机飞行的距离为
9．如图所示，三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，是O在水平面上的射影点，且。若不计空气阻力，则下列正确的是
A．
B．三个小球下落的时间之比为1∶3︰5
C．三个小球从抛出到落地的位移大小之比为1∶3∶5
D．三个小球落地时的速度大小之比为1∶3︰5
10．如图所示，小球以大小不同的初速度水平向右，先后从P点抛出，两次都碰撞到竖直墙壁．下列说法中正确的是（ ）
A．小球两次碰到墙壁前的瞬时速度相同
B．小球两次碰撞墙壁的点为同一位置
C．小球初速度大时，在空中运行的时间较长
D．小球初速度大时，碰撞墙壁的点在上方
11．某同学利用传感器和计算机研究做平抛运动的物体的轨迹，其原理如图所示。物体A从O点以一定水平速度抛出后，它能够每隔相同时间向各个方向同时发射超声波脉冲。在O点的正下方安放着超声波接收装置P。P盒装有P1、P2两个超声波接收器，并与计算机相连。已知P1、P2间距为10cm，OP1=10cm，物体A运动到某一位置时发射超声波到P1和P2的时间分别为t1=×10-3s和t2=×10-3s，已知超声波的速度为340m/s，由此可以确定平抛物体A的初速度为（　　）
A． B． C． D．
12．某同学在实验室将A、B两个物体从同一位置O点水平向左抛出，运动轨迹如图所示，设它们抛出时初速度分别是vA、vB，空气阻力不计，则( )
A．vA＜vB B．vA=vB
C．vA＞vB D．vA大于、小于、等于vB，三种情况都有可能
13．如图所示，光滑斜面长为，宽为，倾角为，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，从P到Q的过程中有（）
A．小球的加速度大小是g B．小球的初速度大小是
C．小球运动的时间是 D．小球竖直方向的位移是b
14．如图，在某次比赛中，排球从底线A点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的B点上，且AB平行于边界CD。已知网高为h，球场的长度为s，重力加速度为g，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时，击球点的高度H和水平初速度v分别为（　　）
A．H=h B．H=h
C． D．
15．如图所示，固定斜面PO、QO与水平面MN的夹角均为45°，现由A点分别以v1、v2先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点)，不计空气阻力，其中以v1抛出的小球恰能垂直于QO落于C点，飞行时间为t，以v2抛出的小球落在PO斜面上的B点，且B、C在同一水平面上，则（　　）
A．落于B点的小球飞行时间为t
B．v2＝gt
C．落于C点的小球的水平位移为gt2
D．
二、填空题
16．研究平抛运动时，用m、v0、h分别表示做平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度，在这三个量中：
(1)物体在空中运动时间由________决定；
(2)在空中运动水平位移由________决定；
(3)落地时瞬时速度大小由________决定。（填m、v0、h）
17．某同学测量玩具枪射出的弹丸的初速度。如图所示，弹丸离开枪口后做平抛运动，测量出玩具枪枪口距水平地面的高度h及弹丸运动的水平距离d，已知当地重力加速度为g，不计空气阻力，则弹丸离开枪口时的速度v=___________。
18．已知小球 b 在小球 a 的正上方，b 与 a 的距离等于 a 到地面的距离．两个小球都水平 抛出，不计空气阻力，要求小球 b 的水平射程是小球 a 的水平射程的 2 倍，则小球 b 的初 速度与小球 a 的初速度的比值为__________．
19．某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出．其中x、y坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：
（1）小球平抛的初速度为______ m/s．（重力加速度g=10m/s2）
（2）小球运动到b点的速度为______m/s．
（3）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=______cm，y=______cm．
（4）从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为______m/s．
三、综合题
20．在倾角为37°的斜面上，从A点以4m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上B点，如图所示．g=10m/s2，求小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanα及A、B间距离s的大小．
21．第十六届中国崇礼国际滑雪节于2016年12月3日在张家口市崇礼区的长城岭滑雪场隆重进行．如图1所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出后落到斜坡上的B点，AB两点间的竖直高度h=45m，斜坡与水平面的夹角α=37o，不计空气阻力．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8；g取10m/s2）求：
（1）跳台滑雪运动员在空中飞行的时间；
（2）跳台滑雪运动员落到B点时的速度大小；
（3）设跳台滑雪运动员从A点以不同的水平速度v飞出落到斜坡上，落到斜坡时的速度与水平方向的夹角为θ，请通过分析在图2中定性画出θ-v的关系图象．
22．一只质量为2kg的小球，从距水平地面20m高处以10m/s的初速度水平抛出。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小球在空中飞行的时间；
（2）小球抛出的水平距离；
（3）小球落地的速度大小。
23．如图所示，倾角的斜面足够大，顶端水平。一质量的小球自上一点以的初速度垂直水平抛出，已知重力加速度，，不计空气阻力。
(1)求小球自抛出至落到斜面上的时间；
(2)若小球运动过程中始终受到平行的恒定水平风力，小球落到斜面上时的位移大小为，求小球受到的水平风力大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
小球由B点到A点所做的抛体运动可以反向看成小球由A点到B点做平抛运动，对小球在B点的速度进行分解，可得
故选B。
2．A
【详解】
A．篮球上升的高度为
篮球的运动可反向看成平抛运动，竖直方向满足
解得从投出到撞击篮板，篮球的运动时间为
t=0.5s
A正确；
B．从投出到撞击篮板，篮球速度变化量的大小为
B错误；
C．投出点到篮板的水平距离为
C错误；
D．投出时篮球的速度方向与水平方向夹角的正切值满足
D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．小球被推出后只受到重力作用，做平抛运动，A错误；
BC．小球被推出运动到C点所用时间为
则被推出时的速度大小为
所以B正确，C错误；
D．小球到达C点时的速度大小为
D错误。
故选B。
4．B
【详解】
竖直速度
根据
可得
故选B。
5．C
【详解】
两个小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，根据
可得
由于P下落的高度大，可知P的运动时间大于Q的运动时间，即
t1 >t2
在水平方向做匀速直线运动，根据
由于水平射程相等，因此
v1 故选C。
6．D
【详解】
A．由题图可知，甲、乙、丙、丁高度不完全相冋，所以球到达四鼓用时不可能都相同，故A错误；
B．甲、乙两鼓高度相同，且羽毛球做半抛运动的水平位移不同，故初速度不同，故B错误；
C．运动员距离甲鼓的位置比乙鼓位置远，两鼓等高，球到达两鼓用时相等，击中甲鼓的水平速度较大，竖直方向速度相等，则实际击中的速度大小不等，故C错误；
D．甲鼓的位置比丁鼓位置高，球到达丁鼓用时较长，若某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A做平抛运动，B做自由落体运动，在O点，A的竖直分速度与B的速度相等，但是A的速率与B的速率不等，故A错误；平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，可知A、B两物体同时到达O点，故B错误；从开始运动至O点的过程中，竖直方向上的位移相等，但是A的位移大于B的位移，故C错误；平抛运动和自由落体运动的加速度相同，从开始到O点的时间相等，可知速度变化量相同．故D正确．故选D．
8．D
【详解】
A．由运动学规律可知第一次投弹时的速度
故A错误。
BC．设飞机加速度为a，第二次投弹时的速度为v2，由匀变速运动规律可知
而L2=3L1得
故BC错误。
D．两次投弹间隔T内飞机飞行距离
故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
AB．根据知，三个小球平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于水平位移之比为，根据知，初速度之比，故A正确，B错误；
C．水平位移之比为，下降的高度相同，根据平行四边形定则知，落地时的位移之比不等于，故C错误；
D．平抛运动的时间相等，根据知，三个小球落地的竖直分速度相等，而水平速度之比为，根据平行四边形定则知，落地的速度之比不等于，故D错误。
故选A。
10．D
【详解】
解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，运动的时间t=，初速度越大，则在空中运动的时间越短，故C错误．
初速度越大，运动的时间越短，根据h=，知下降的高度越小，碰撞墙壁的点在上方，故B错误，D正确．
初速度大，运动的时间短，则竖直分速度小，初速度小，运动时间长，则竖直分速度大，根据平行四边形定则知，碰到墙壁前的速度方向一定不同，故A错误．
故选D．
11．A
【详解】
设超声波的速度为v，物体A运动到某一位置时的坐标为（x，y），则由题意有
，
联立解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．C
【详解】
由图知，两物体运动的水平位移，据可知，两物体运动的时间；两物体运动的水平位移，据知，两物体的初速度．故C项正确，ABD三项错误．
13．BC
【详解】
A．根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：
故A错误。
BC．根据得：
入射的初速度为：
故BC正确。
D．小球竖直方向的位移是应该小于b，故D错误。
故选BC。
14．AD
【详解】
AB．排球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有
x=vt
则排球从初位置运动到网的位置与排球从初位置到落地的时间之比为
排球在竖直方向上做自由落体运动，由得
解得
故A正确，B错误；
CD．排球从被发出至落在B点的过程中有
解得
故C错误，D正确。
故选AD。
15．AC
【详解】
A．两个小球平抛运动的高度相同，所以飞行时间也相同，落于B点的小球飞行时间为t，故A正确；
BD．小球飞行的时间为t，则撞在C点竖直分速度
因为小球恰好垂直撞在C点，根据平行四边形定则知，小球的初速度
两个小球在竖直方向的位移
由于PO与水平面MN的夹角为45°，所以落在B点的小球沿水平方向的位移
而水平方向的位移
所以
则
故BD错误；
C．落于C点的小球的水平位移为
故C正确。
故选AC。
16． h v0和h v0和h
【详解】
(1)根据得
知物体在空中运动的时间由h决定。
(2)物体在空中的水平位移
知物体的水平位移由v0、h决定。
(3)竖直方向上的分速度
根据平行四边形定则知，落地的瞬时速度
可知由v0、h决定。
17．
【详解】
设运动时间为t
d=vt
联立解得
18．
【详解】
设a抛出的高度为h，射程为x，则b抛出的高度为2h，射程为2x，由平抛知识可得：对a：x=vata，；
对b：2x=vbtb，，联立解得：
19． 2 2.5 10 -1.25 2
【详解】
试题分析：（1）在竖直方向上，
则小球平抛运动的初速度
（2）b点在竖直方向上的分速度，
小球运动到b点的速度为
（3）b点在竖直方向上的分速度，则运动的时间
水平方向上的位移，竖直方向上的位移y=
所以开始做平抛运动的位置坐标，
（4）小球从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量就是竖直方向速度的变化量，
所以
20．1.5；3m
【详解】
运动轨迹如图，结合几何知识：
所以有：
设小球运动的时间为t，利用平抛知识有：
联立以上各式计算得出：
则：
.
所以AB间的距离：
.
答：小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值，A、B间距离
21．（1）3s；（2）10/s；（3）如图．

【详解】
（1）由自由落体公式：，代入数据得：t=3s
（2）设AB两点间的水平距离为L，则有：
运动员的初速度为：
联立解得：v0=20m/s
运动员落到B点时竖直的分速度大小为：vy=gt
代入数据得：vy=30m/s
运动员到达B点时的速度大小为：
（3）设运动员运动过程中的竖直方向位移为h，水平方向位移为：
运动时间由，解得：
由此得运动员落到斜坡时，速度的水平方向分量为：
速度的竖直方向分量为：
设运动员到斜坡时的实际速度与水平方向夹角为θ，则：
由此可说明：速度方向与初速度v无关，只跟斜坡与水平面的夹角α有关．故θ-v的关系图象为：
22．（1）2s；（2）20m；（3）
【详解】
（1）小球竖直方向做自由落体运动，则有：得
（2）小球水平方向做匀速直线运动，则小球抛出的水平距离
（3）落地竖直分速度大小
速度大小为
23．(1)；(2)
【详解】
(1)小球水平位移
竖直位移
又
联立并代入数据得
(2)小球落在斜面上的时间不变
小球沿方向的位移
小球的位移为
解得水平加速度
风力为
解得
答案第1页，共2页