第二章抛体运动课后练习-2021-2022学年高一下学期物理沪教版（2019）必修第二册（含答案）

第2章抛体运动
一、选择题（共15题）
1．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下一定做曲线运动
C．做曲线运动的物体，其速度大小可能不变
D．速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动
2．下列关于曲线运动的说法正确的是（　　）
A．物体所受合外力一定不为零，其大小方向都在不断变化
B．速度的大小和方向都在不断变化
C．物体的加速度可能变化，也可能不变化
D．一定是匀速运动
3．一架战斗机在空中以的速度沿图中直线MN匀速飞行，为了轰炸目标A（不在飞机飞行的竖直平面内），从B点（图中未画出）垂直飞行方向以的速度水平发射一枚导弹，发射后导弹做无动力飞行，后击中目标，重力加速度取，不计导弹所受的空气阻力，下列说法错误的是
A．导弹离开飞机时对地的速度大小为
B．飞机飞行高度为500 m
C．AB间的距离为5 000 m
D．导弹落地瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为5
4．如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，a点与P点的水平距离小于b点与P点的水平距离，不计空气阻力。与b球相比，a球(　　)
A．初速度较大
B．速度变化率较大
C．落地时间短
D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
5．从水平匀速飞行的飞机上向机外自由释放一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是（　　）
A．从飞机上看，物体静止 B．从飞机上看，物体做曲线运动
C．从地面上看物体竖直下落 D．从地面上看物体做曲线运动
6．如图所示，a、b两小球位于同一条竖直线上，分别从和l的高度以速度v1、v2水平抛出后落地，它们都能经过水平地面上方的P点。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．a的落地时间是b的2倍
B．两小球抛出的初速度v1C．从a点抛出的小球着地时水平射程较大
D．若要求b的水平射程是a的2倍，速度需满足v2=2v1
7．关于曲线运动的判断，下列正确的是（　　）
A．曲线运动是速度不断变化的运动 B．曲线运动可以是速度不变化的运动
C．曲线运动也可能是加速度为零的运动 D．曲线运动一定受变力作用的运动
8．为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有（　　）
A．两球的质量应相等
B．两球应同时落地
C．B球先落地
D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
9．下列说法中正确的是（　　）
A．在斜面体上与斜面体相对静止的木块，其受到重力静摩擦力弹力的合力一定为零
B．静置于斜面体上的木块,其受到斜面的支持力是由于斜面发生形变而产生的
C．做匀变速运动的物体,其速度大小一定随时间均匀变化
D．物体的加速度的大小不断变小，其速度的大小也一定不断变小
10．如图所示，具有圆锥形状的陀螺，半径为R，绕它的轴在光滑的桌面上以角速度快速旋转，同时轴以速度v向左运动，若陀螺的轴一直保持竖直，为使陀螺从左侧桌子边缘滑出时不会与桌子边缘发生碰撞，v至少应等于（　　）
A． B．
C． D．
11．关于曲线运动下列叙述正确的是（ ）
A．物体受到恒定外力作用时，就一定不能做曲线运动
B．物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，就做曲线运动
C．物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动
D．平抛运动是一种非匀变速曲线运动
12．如图所示，两小球从斜面顶端分别以和的水平初速度先后向右抛出，在斜面上的落点分别是和，不计空气阻力。若落在点的小球位移大小为，那么落在点的小球位移大小为（　　）
A． B． C． D．
13．无人机在距离水平地面高度h=10m处，以速度v0=10m/s水平匀速飞行并释放一包裹。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，则（ ）
A．包裹释放后在空中运动的时间为2s
B．包裹落地时的速度大小为10m/s
C．包裹释放点到落地点的水平距离为10m
D．包裹落地时的速度方向与水平方向的夹角为45°
14．关于平抛运动，下列说法中正确的是（ ）
A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动
B．平抛运动是一种匀变速曲线运动
C．平抛运动的水平射程x仅由初速度决定，越大，x越大
D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大
15．如图所示，OB是竖直线，OA是水平线，B与O的距离为h（可调节），A与O的距离为x（x为定值）。小球在B点以合适的速度水平抛出，每次都能击中水平面上的A点，则（　　）
A．h越大，小球水平抛出的速度越大
B．h越大，击中A点时速度与竖直方向夹角越小
C．h越大，击中A点时重力的瞬时功率越大
D．当时，击中A点的动能最大
二、填空题
16．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；
17．摩托车障碍赛中，运动员在水平路面上遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，要安全的越过这壕沟，摩托车的速度vo至少为_______m/s．（空气阻力不计，g=10m/s2）
18．某同学将弹珠平行于竖直墙面水平向右弹出，利用摄像机记录其运动过程，处理之后的运动轨迹如图所示。测得每块砖的高度为、长度为，忽略空气阻力，重力加速度取，则弹珠从图中A点运动到B点所用时间为___________，弹珠弹出时的水平初速度为___________m/s。
19．如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平面夹角为θ时，物体B的速度为__________。
三、综合题
20．由某一高处将物体水平抛出，物体落地时速度为50m/s，方向与水平面夹角为53°，不计空气阻力， (g=10m/s2, sin53°=0.8,cos53°=0.6．)
求:（1）物体的初速度；
（2）物体在空中飞行的时间；
（3）抛出点的高度．
21．将一个质量为1kg的小球从某高处以3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为1.2m．小球运动中所受空气阻力忽略不计，g=10m/s2．求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）抛出点距地面的高度；
（3）物体落地的速度v的大小．
22．如图所示，高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的O点水平飞出，斜坡与水平面间的夹角θ=37°，运动员连同滑雪板的总质量m=50kg，他落到了足够长的斜坡上的A点，A点与O点的距离s=12m，滑雪板与斜坡间的动摩擦因数μ=0.50，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）运动员在空中的运动时间；
（2）运动员在空中刚落到A点时的速度大小；
（3）运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲，使他在垂直于斜坡方向的速度在很短的时间内减小为零(可忽略这一时间)，则缓冲结束后运动员沿斜坡方向在2.0s内滑行的距离．
23．如图所示，一质量m=2.0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上，离台阶边缘O点的距离s=12m，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.25，在台阶右侧固定一个弧形挡板，以O点为原点建立平面直角坐标系xOy，现有F=8N的水平恒力拉小物块，g取10m/s2，求：
（1）若小物块在到达O点之前拉力F就已经撤去最后小物块刚好能运动到O点，求撤去拉力F的位置距O点的距离；
（2）若小物块刚到达O点时撤去拉力F，小物块击中挡板时速度方向与水平方向成45°，求小物块击中挡板上的位置坐标。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A.平抛运动就是受恒力（重力）作用的曲线运动，A错误；
B.物体做直线运动还是做曲线运动，是由合外力的方向和初速度方向决定，只要合外力的方向和初速度方向不在一条直线上，物体就做曲线运动，B错误；
CD.匀速圆周运动就是速度大小和加速度大小都不变的曲线运动，C正确，D错误；
故选C。
2．C
【详解】
A．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故合外力一定不为零，但其大小和方向都可以保持不变，即可以为恒力，例如平抛运动，所受的重力为恒力，A选项说法错误；
B．曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但大小不一定改变，如匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻在改变，故B错误；
C．做曲线运动时，所受的合力可以为恒力也可以为变力，所以加速度可以恒定不变也可以变化，例如平抛运动和匀速圆周运动，故C正确；
D．曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，故曲线运动一定是变速运动，故D错误；
故选：C。
3．C
【详解】
A.导弹离开飞机时对地速度，故A正确．
B.导弹竖直方向做自由落体运动，下落高度，故B正确．
C.导弹沿飞机飞行方向移动距离，导弹沿垂直飞机飞行方向移动的距离，则AB间的水平距离，所以AB间的距离，故C错误．
D.导弹离开飞机后做平抛运动，水平速度为，落地瞬间竖直速度，合速度与竖直方向夹角的正切值，故D正确．
4．D
【详解】
AC．两小球都做平抛运动，竖直方向满足
解得
由于a球抛出点较高，故落地时间长，水平方向满足
x=v0t
a球水平位移较小，运动时间较长，故a球初速度较小，AC错误；
B．小球运动过程的速度变化率为
故两球速度变化率相同，B错误；
D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切值为
由题意可知a球的h大，v0小，故tanα大，即落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，物体具有水平初速度，从地面上看，物体做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，又飞机做匀速直线运动，从飞机上看物体始终在正下方，所以从飞机上看，物体做自由落体运动
故选D。
6．B
【详解】
A．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由
h＝gt2
解得
a的高度是b的2倍，时间应为倍，故A错误；
BC．水平位移为
x＝v0t
解得
它们都经过P点，x相等，故v1D．若要求b的水平射程是a的2倍，由
速度需满足
v2=2v1
故D错误。
故选B。
7．A
【详解】
AB．曲线运动的速度方向一定在变化，故曲线运动是变速运动，故A正确，B错误；
C．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，因此一定存在合力，即一定有加速度，故C错误；
D．物体做曲线运动条件是力和速度不在同一直线上，而力可以是恒力，如平抛运动只受重力作用，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，不能说明A球在水平方向上做匀速直线运动，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，故B正确ACD错误。
故选B。
9．B
【详解】
A．在斜面体上与斜面体相对静止的木块，若斜面体相对地面是静止或做匀速直线运动的，其受到重力静摩擦力弹力的合力一定是零，若斜面体相对地面是做变速运动的，则物块受到重力静摩擦力弹力的合力一定不是零，A错误；
B．由弹力的定义可知，静置于斜面体上的木块，其受到斜面的支持力是由于斜面发生形变而产生的，B正确；
C．速度即有大小又有方向，所以做匀变速直线运动的物体，其速度大小一定随时间均匀变化，可一般的匀变速运动，其速度大小不一定随时间均匀变化，例如平抛或斜抛运动，加速度是重力加速度，是匀变速曲线运动，可其速度大小不随时间均匀变化，C错误；
D．物体的加速度的大小不断变小，若加速度方向与物体运动方向相同时，其速度的大小一定不断增大，D错误。
故选B。
10．D
【详解】
要使陀螺与桌子左边缘不发生碰撞，所以陀螺离开桌子做平抛运动：
下落H高度时，边缘不碰到桌子即可
所以
最小速度为
故选D。
11．B
【详解】
A、C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向可以不变化，比如平抛运动；故A错误，C错误.
B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，即物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体做曲线运动；故B正确.
D、平抛运动的加速度的大小与方向都不变，是一种匀变速曲线运动；故D错误.
故选B.
12．C
【详解】
设斜面倾角为，由题意知两次都落在斜面上，则两次位移与水平方向的夹角相等，当以速度抛时，飞行时间为t，由平抛运动的推论得
当以速度抛出时有
联立可得
可得当以速度抛出时飞行时间为2t，则水平位移
竖直位移
由
联立可得
故C正确，ABD错误。
故选C。
13．BC
【详解】
A．物体做平抛运动，则竖直方向做自由落体运动，则时间为
故A错误；
B．竖直方向的速度为
则落体速度为
故B正确；
C．水平方向匀速直线运动
故C正确；
D． 落地时速度与水平方向夹角
故D错误。
故选BC。
14．AB
【详解】
AB．平抛运动的轨迹是曲线，加速度不变，做的是匀变速曲线运动，故AB正确；
CD．根据
解得
可知时间由高度决定，与初速度无关；平抛运动的水平射程
可知与初速度和高度有关，故CD错误。
故选AB。
15．BC
【详解】
A．平抛运动的位移公式
，
联立解得
要使x不变，h越大，小球水平抛出的速度越小，A错误；
B．击中A点时速度与竖直方向夹角满足
h越大，小球水平抛出的速度越小，竖直方向的速度越大，则击中A点时速度与竖直方向夹角越小，B正确；
C．击中A点时重力的瞬时功率为
则h越大，击中A点时重力的瞬时功率越大，C正确；
D．根据动能定理可得
又有
联立解得
当满足
即时，击中A点的动能最小，没有最大值，D错误。
故选BC。
16． 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。
17．20m/s
【详解】
摩托车做平抛运动，根据
得
则
18． 0.09 3
【详解】
根据平抛运动
解得
初速度为
19．vsinθ
【详解】
将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，根据平行四边形定则得
vB=vsinθ
20．（1）30m/s（2）4s（3）80m
【详解】
（1）设物体平抛的初速度为，运动过程如图：
将落地的速度进行分解，则得：；
（2）落地时物体的竖直方向的分速度为：
由得飞行时间为：；
（3）抛出时的高度为：．
21．（1）0.4s；（2）0.8m；（3）5m/s
【详解】
（1）小球水平方向做匀速直线运动，小球抛出的水平距离
x=v0t
则得：t=0.4s
（2）小球竖直方向做自由落体运动，则下落的高度为
（3）落地竖直分速度大小
vy=gt=4m/s
速度大小为
22．（1）（2）（3）
【详解】
（1）滑雪运动员空中做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，则：
解得：；
（2）滑雪运动员在水平方向上的分运动是匀速直线运动，因此
解得：；
竖直分运动是自由落体运动：
则落到A点的瞬时速度大小为：；
（3）落到斜坡上A点时速度在沿斜坡上的分量为：
设沿斜坡方向滑行的加速度为，则由牛顿运动定律，有：
解得：
滑雪运动员在内滑行的距离为：．
23．（1）；（2）（，）
【详解】
（1）当力F作用时，物体做加速运动，由牛顿第二定律
由运动学公式有
减速阶段由牛顿第二定律
由运动学公式
又
代入数据联立解得
（2）拉力F一直作用到O点，由运动学公式有
物块过O点后做平抛运动，速度偏角为45°，则
水平方向有
竖直方向有
联立解得
则击中挡板的位置坐标为（，）