1.3探究平抛运动的特点 课后练习（Word版含答案）

1.3探究平抛运动的特点
一、选择题（共15题）
1．如图所示，将两个斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从滑道的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则他将观察到1球击中2球，这说明（　　）
A．平抛运动在水平方向是匀速运动
B．平抛运动在竖直方向是自由落体运动
C．平抛运动在水平方向做匀加速直线运动
D．平抛运动在竖直方向做匀速运动
2．以下说法正确的是（ ）
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B．在国际单位制中力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、质量单位kg
C．物体重心一定在其几何中心
D．物体在恒力作用下一定不能做曲线运动
3．将小钢球以速度v0水平抛出，抛出点距水平地面高度为h，经时间t落到地面上，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．h越大，t越大
B．h越大，t越小
C．v0越大，t越大
D．v0越大，t越小
4．为了研究平抛物体的运动，可进行如下实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，球就水平飞出，同时球被松开，做自落体运动，两球同时落到水平地面，改变下落高度依然观察到上述现象，由此说明球离开轨道后（　　）
A．水平方向的分运动是匀速运动 B．水平方向的分运动是匀加速运动
C．竖直方向的分运动是匀速运动 D．竖直方向的分运动是自由落体运动
5．下列描述正确的是( )
A．速度的变化量、加速度、力、都是矢量且对应的国际单位制符号分别为：m/s、m/s2、N
B．平抛运动的物体在相等的时间间隔内，速率的改变量相等
C．牛顿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向
D．运动的物体受滑动摩擦力，其方向与运动方向一定相反
6．从高空中水平方向匀速飞行的飞机上，每隔1分钟投一包货物，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是（ ）
A．倾斜直线 B．水平直线 C．竖直直线 D．抛物线
7．在距水平地面高h处，将甲、乙两小球同时分别以v1和2v2的速度水平抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．甲先落地
B．乙先落地
C．甲、乙同时落地
D．因为不知甲和乙重力的大小关系，所以无法判断甲、乙谁先落地
8．下列说法中正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体所受的力一定是变化的
B．物体做曲线运动可能受恒力作用
C．做曲线运动的物体加速度可能为零
D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向有可能在同一直线上
9．水平抛出的小球，如图所示．不计空气阻力，则小球每秒速度增量总是(　　)
A．大小相等，方向相同
B．大小不等，方向相同
C．大小相等，方向不同
D．大小不等，方向不同
10．平抛运动是（　 ）
A．加速度不变的运动
B．速度方向不变的运动
C．速度大小不变的运动
D．位移均匀变化的运动
11．关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．平抛运动是匀速运动
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．平抛运动是变加速运动
D．平抛运动的落地速度可能是竖直向下的
12．一个人站在阳台上，在同一位置用某发射装置以相同的速率同时把A、B、C三个球分别沿竖直向上、水平、竖直向下抛出，当C球刚要落地时，A、B两球的高度差为h1，B、C两球的高度差为h2，不计空气阻力。则（　　）
A． B． C． D．
13．关于平抛运动，下列说法中正确的是
A．水平抛出的运动就是平抛运动 B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．平抛运动的初速度越大，物体下落得越快 D．平抛运动的速度方向一直在改变
14．关于抛体运动，下面说法正确的是（）
A．平抛运动是曲线运动，速度不断改变，不可能是匀变速运动
B．平抛运动可以分解为一个方向的匀速直线和另一个方向的匀变速运动
C．平抛运动落地时的水平位移与初速度大小无关
D．平抛运动的落地时间与初速度大小无关
15．以下对平抛运动的说法正确的是（　　）
A．平抛运动不可能是两个直线运动的合运动
B．以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地速度越大
C．在任意两个连续相等时间内，竖直方向位移之差恒相等
D．在任意两个相等的时间内，速度的变化量恒相等
二、填空题
16．做平抛运动的物体质量越大，水平位移越大．( )
17．飞机投弹时，炸弹做___________运动。地面上的观察者看到炸弹的运动轨迹是___________。飞行员以飞机为参考系看到炸弹的运动轨迹是___________。
18．合外力与轨迹的关系：物体做曲线运动时，合外力的方向总是指向曲线轨迹的___________侧；平抛运动的特点：初速度沿___________方向、只受___________作用；
19．物体水平抛出时速度大小为V，落地时速度大小为V，不计空气阻力，已知重力加速为g，则物体做平抛运动的时间为_____________
三、综合题
20．如图所示，某人射箭时，若将箭瞄准靶心沿水平方向射出，弓箭能射中靶心吗？为什么？
21．用玩具手枪水平射击一个与枪口位于同一高度，但有一定距离的固定靶子，子弹能否击中靶子？若子弹从枪口水平射出的瞬间，靶子从静止开始自由下落，子弹能否击中靶子？
22．如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度，多次实验，发现A、B两球总是同时落地。该实验现象说明，A球在离开轨道后，竖直方向的运动有何特点？
23．2022年冬奥会将在北京举行，届时会有许多精彩刺激的比赛，单板高山滑雪U形池就是其中之一．它的场地是长约120米，深为4.5米，宽 15米的U形滑道（两边竖直雪道与池底雪道由圆弧雪道连接组成，横截面像U字形状），整条赛道的平均坡度18°．选手在高处助滑后从U形池一侧边缘（示意图中A点）进入赛道，沿U型池滑行至另一侧竖直轨道，从B点跃起在空中做出各种抓板旋转等动作，完成动作落入轨道再滑向对侧，如此反复跃起完成难度不同的动作，直至滑出赛道完成比赛，裁判根据选手完成动作的难易和效果打分．
（1）选手出发时要先经过一段倾斜坡道助滑（如情景图），设坡度倾角为α，滑板与雪面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g，求选手沿此斜面坡道向下滑行的加速度大小．
（2）在高中物理学习中，对于复杂的运动往往采用分解的研究方法，比如对平抛运动的研究．
a．运动员沿U形池从A滑行到B的过程是一个复杂的运动，请你用分解的方法来研究这个运动，并描述你的分解结果．
b..在平昌冬奥会上，传奇名将肖恩 怀特在赛道边缘跃起时以外转1440°（以身体为轴外转四周）超高难度的动作夺得该项目的冠军，为了简化以达到对特定问题的求解，此过程中他可视为质点，设每转一周最小用时0.5秒，他起跳时速度与竖直赛道在同一平面内，与竖直向上的夹角为20°，下落到与起跳点同一高度前要完成全部动作，全过程忽略空气阻力，求他起跳的最小速度为多少？
（g取10m/s2 sin20°=0.34 cos20°=0.94）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
小球1做平抛运动，小球2做匀速运动，小球1在离开轨道末端时的水平速度与小球2的速度相等，小球1能够击中小球2，说明小球1与小球2在水平方向上的运动形式相同，所以这个实验说明平抛运动在水平方向是匀速运动。
故选A。
2．B
【详解】
A．伽利略运用逻辑推理和实验相结合的方法推翻亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，A错误；
B．在国际单位制中力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、质量单位kg，B正确；
C．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上，C错误；
D．物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
根据 可知，h越大，t越大，下落时间与初速度无关，故A正确BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
两球同时落到水平地面，说明球离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，无法说明水平方向的运动情况，D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A． 速度的变化量、加速度、力、都是矢量且对应的国际单位制符号分别为：m/s、m/s2、N，A正确；
B．平抛运动的物体在相等的时间间隔内，根据
速度的改变量相等，速率的改变量不相等，B错误；
C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合历史事实，C错误；
D．静止的物体也可以滑动摩擦力，只要其他物体与该物体间相对运动即可能产生滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与相对运动方向的一定相反，D错误。
故选A。
6．C
【详解】
飞机沿水平方向匀速直线运动时，每投下一包重物，重物由于惯性，会保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，重物在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，同时它们在地球引力的作用下，同时向下做自由落体运动，故重物下落时，在竖直方向上呈上下排列．所以只有C符合题意．
故选C。
7．C
【详解】
平抛运动竖直方向做自由落体运动，因为
则下落时间为
两球下落高度相同，则所用时间相同，故同时落地。
故选C。
8．B
【详解】
A．物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故A错误；
BC．曲线运动是变速运动，一定有加速度，但合外力可以不变，如平抛运动，故B正确，C错误；
D．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，则速度方向与加速度方向一定不在同一直线上，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】
小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则加速度恒定为g，根据 v=gt可知，小球每秒速度增量总是g×1=9.8m/s，方向竖直向下；故选A.
10．A
【详解】
试题解析：在平抛运动中，物体只受重力的作用，故物体的加速度是不变的，所以它是加速度不变的运动，A是正确的；而在平抛运动中，速度的大小与方向是时刻在改变的，故B、C错误；位移不是均匀变化的，而是越来越大，故D也是错误的，该题选A．
11．B
【详解】
ABC．平抛运动初速度不为零且水平，运动过程中只受竖直向下的重力，加速度始终为重力加速度，所以平抛运动为匀变速曲线运动，AC错误，B正确；
D．平抛运动水平方向上做匀速直线运动，根据速度的合成可知平抛运动的速度任何时刻都不可能竖直向下，D错误。
故选B。
12．A
【详解】
设三个小球的初速度大小为v，t时刻C球刚要落地，易知此时A、B仍在空中。规定竖直向下为正方向，根据运动学公式可知此时三个小球在竖直方向上的位移分别为
由题意可得
所以
故选A。
13．BD
【详解】
水平抛出的物体，若只受重力作用，其运动才是平抛运动，选项A错误；平抛运动的加速度恒定为g，则平抛运动是匀变速曲线运动，选项B正确；平抛运动的加速度恒定为g，物体下落的快慢程度相同，选项C错误；平抛运动的速度方向一直在改变，选项D正确；故选BD.
14．BD
【详解】
平抛运动是只受重力作用下的曲线运动，是匀变速曲线运动，速度不断改变，可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，A错误、B正确；平抛运动落地时的水平位移为，与初速度有关，A错误；落地时间仅与高度有关，D正确．
15．BCD
【详解】
A．平抛运动可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，A错误；
B．以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地时竖直分速度越大，合速度越大，B正确；
D．加速度恒为重力加速度，所以在任意两个相等的时间段内，速度的变化量恒相等，D正确；
C．因为竖直方向的分运动是自由落体运动，所以在任意两个连续相等时间段内，竖直方向位移之差恒相等，C正确。
故选BCD。
16．×
【详解】
做平抛运动物体的水平位移与物体的质量无关，只与初速度和竖直高度有关，此说法错误．
17． 平抛 曲线 直线
【详解】
炸弹被投出后只受重力，并且速度水平，所以物体做平抛运动。
地面上的人看到炸弹做平抛运动，是一条曲线。
由于惯性，保持与飞机相同的水平速度，所以飞行员看到炸弹做自由落体运动，是一条直线。
18． 凹 水平 重力
【详解】
合外力与轨迹的关系：物体做曲线运动时，合外力的方向总是指向曲线轨迹的凹侧。
平抛运动的特点：初速度沿水平方向、只受重力作用。
19．
【详解】
可以把V进行分解，水平方向分速度为V，由勾股定理可求出竖直分速度，由自由落体公式v=gt可求出时间t
20．将箭瞄准靶心沿水平方向射出，弓箭不能射中靶心；原因见解析
【详解】
射出的箭具有水平的初速度，只受重力作用，在空中做平抛运动，箭在空中运动时，竖直方向要下落一段距离，所以不能正对靶心水平射出，应高于靶心射出，才能射中靶心。
21．用玩具手枪水平射击一个与枪口位于同一高度，但有一定距离的固定靶子，子弹射出枪口后后在重力的作用下做平抛运动，竖直方向有向下的位移，故子弹不能击中靶子；
若子弹从枪口水平射出的瞬间，靶子从静止开始自由下落，子弹和靶子在竖直方向均做自由落体运动，竖直方向相对静止，故子弹能击中靶子。
22．竖直方向的运动是自由落体运动
【详解】
小球A做平抛运动，同时小球B做自由落体运动，A、B两球总是同时落地，说明两球在竖直方向的运动是相同的，即说明平抛运动竖直方向的运动是自由落体运动。
23．（1）gsinα﹣μgcosα（2）a．可以将该运动沿滑道坡度方向和U型截面方向分解；沿坡道方向可能做匀速直线或匀加速直线运动；沿截面方向做自由落体运动，圆周运动，匀减速直线运动，竖直上抛运动；b..他起跳的最小速度为10.6m/s
【详解】
解：（1）受力分析如图，将mg分解
由牛顿第二定律：mgsinα- f = ma
滑动摩擦力 f = μmgcosα
得出 a = gsinα - μgcosα
（2）a. 可以将该运动沿滑道坡度方向和U型截面方向分解；
沿坡道方向可能做匀速直线或匀加速直线运动；
沿截面方向做自由落体运动，圆周运动，匀减速直线运动，竖直上抛运动；
b. 动作总用时T=2s
将选手的运动分解为水平和竖直两个分运动，竖直方向上匀变速直线运动．
上升过程运动时间 T1 = t/2 = 1s
出发时速度的竖直分量 vy = gt1 = 10m/s
出发时最小速度 v=vy/cosα=10.6m/s
答案第1页，共2页