1.5斜抛运动 同步提升作业（Word版含答案）

1.5斜抛运动 同步提升作业（含解析）
一、选择题
1．如图所示，某同学在平直路面上匀速骑行，后轮边缘甩出泥沙有的落在其后背上，A、B、C、D为轮缘上相邻的四点，B点的切线竖直，D点的切线与后背相切。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．B点甩出的泥沙做竖直上抛运动
B．C点甩出的泥沙可能落在后背上
C．D点甩出的泥沙可能落在后背上
D．各点同时甩出的泥沙在碰到障碍物前到车轴的距离相等
2．张三在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是（ ）
A．两次在空中的时间可能相等
B．两次在空中的时间不相等
C．两次抛出的初速度竖直分量可能相等
D．两次抛出的初速度水平分量可能相等
3．关于斜抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．斜抛物体的速度将一直减小
B．斜抛物体的加速度方向先竖直向下后竖直向上
C．斜抛物体所受外力的合力方向总是竖直向下
D．斜抛运动过程中，不可能有两个时刻的速度大小相等
4．如图所示，水从喷嘴中喷出，落地点的位置比喷出时的位置高，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．水做匀变速曲线运动
B．水在最高点时的速度大于喷出时的速度
C．水斜向上运动过程与斜向下运动过程的时间相等
D．水在运动过程中加速度方向总是与其速度方向垂直
5．在不计空气阻力的情况下，抛出的铅球在空中做曲线运动，不断改变的是（　　）
A．速度方向 B．加速度方向
C．合外力大小 D．合外力方向
6．如图，小球从A点斜向上抛出，恰好垂直撞到竖直墙壁的B点，已知小球在A点速度大小为，与水平方向成60°夹角。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．小球上升的最大高度为0.6m B．小球在最高点的速度大小为3
C．小球从A运动到B的时间为0.3s D．间的水平距离为1.6m
7．水池中观赏喷泉的水流以与水面成相同夹角、大小相等的速度向四周喷出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．水落回水面的速度都相同 B．水到达最高点的速度为零
C．初速度加倍，水的水平射程加倍 D．初速度加倍，水在空中飞行时间加倍
8．如图所示，排球队在训练过程中，一运动员将排球从A点水平击出，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等高的B点斜向上击出，最高点为C，球也击中D点，A、C高度相同（不计空气阻力）。下列说法正确的是（　　）
A．前一个过程中，排球击中D点时的速度较大
B．后一个过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率较大
C．两过程中，排球的飞行时间相等
D．两过程中，排球的初速度大小不可能相等
9．2021年8月滑板运动在奥运会上完成首秀，我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运滑板决赛的中国运动员。研究运动员在滑板上跳起至落回动作，下列说法正确的是（　　）
A．运动员和滑板都可以视为质点
B．运动员和滑板在此过程中的加速度相等
C．运动员与滑板的分离时间与滑板速度无关
D．运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等
10．在光滑的水平面上，质量为m＝1kg的物块在水平恒力F作用下运动，如图所示为物块的一段轨迹。已知物块经过P、Q两点时的速率均为v＝4m/s，用时为2s，且物块在P点的速度方向与PQ连线的夹角α＝30°。关于物块的运动，下列说法正确的是（　　）
A．水平恒力F＝4N
B．水平恒力F的方向与PQ连线成90°夹角
C．物块从P点运动到Q点的过程中最小速率为2m/s
D．P、Q两点的距离为8m
11．如图，某人在悬崖上斜向上抛出小石头，不计空气阻力、下列哪幅图像可以表示小石头在空中运动时的加速度a随时间t变化的规律（ ）
A． B．
C． D．
12．如图所示，倾角为37°、高为4.8m的光滑斜面固定在水平面上，物块放在斜面底端，质量为1.0kg，可视为质点，取。从某时刻起，物块始终受到平行斜面向上、大小为10N的恒力作用，物块从斜面顶端抛出后，运动到最高点时的速度大小（　　）
A．8m/s B．12m/s C．16m/s D．24m/s
13．如图所示，有一质量为的小球，以速度从倾角为斜面点水平向右抛出，小球在运动过程中还受一恒力作用，最终沿竖直方向落在斜面的点，速度大小仍为，的长度为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．的大小可能为
B．的方向可能沿斜面向上
C．在任意相等时间间隔内，小球的速度变化量都不同
D．小球在空中运动的时间一定为
14．如图所示，玩具飞机以恒定的仰角斜向上做匀速直线运动，上升至距离地面某高度时，从玩具飞机上掉下一个小零件，零件掉下后，玩具飞机飞行速度保持不变，零件运动过程中受到的空气阻力不计，则零件落地时
A．速度比玩具飞机的速度大
B．和玩具飞机的速度大小可能相等
C．在玩具飞机的正下方
D．在玩具飞机正下方的后侧
15．如图所示为两次乒乓球运动轨迹，甲球从O点以水平速度飞出，落在水平球桌上的A点。乙球从O点以水平速度飞出，落在水平球桌上的B点反弹后恰好也落在A点。已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向反向但大小不变，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍
B．由O点到A点，甲球运动时间是乙球运动时间的3倍
C． v1：v2=3：1
D． v1：v2=2：1
二、解答题
16．一位初中生将一个质量为m=2kg的实心球抛出，球离手时离地面高度约为h=1.8m，离手瞬间初速度约为v0=8m/s，球到达最高点O时的速度约为v=6 m/s，忽略空气阻力，取重力加速度。求：
(1)O点离地面的高度H；
(2)球到达O点后的运动过程中，平抛落地点与O点的水平距离S。
17．“跳一跳”小游戏模拟了斜抛运动．玩家通过按压屏幕时间的长短控制棋子跳动的水平距离。某次游戏中，棋子从正方体平台上表面中心跳向正方体平台B，初速度方向在过平台A、B中心的竖直面内。平台的边长和平台间距离均为，空气阻力不计，棋子的大小忽略不计，重力加速度为，（斜抛运动的轨迹关于通过最高点的竖直线对称）。
（1）若某次游戏中棋子上升的最大高度为，求棋子从最高点落到平台B上表面中心的时间；
（2）求（1）情形下，棋子落到平台B上表面中心的速度与水平方向夹角的正切值；
（3）保持棋子初速度与水平方向夹角不变，为使棋子能落在平台B上，求棋子初速度大小的取值范围。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A．B点甩出的泥沙在水平方向上，具有和自行车相同的速度，因此做斜抛运动，故A错误；
B．从C点射出的泥沙出射速度方向指向后背偏上，在重力作用下，运动过程中会向下弯曲，有可能落在后背上，故B正确；
C．从C点射出的泥沙速度沿切线指向后背，但在重力作用下会向下弯曲，不会落到后背上，故C错误；
D．各点同时甩出的泥沙与水平方向夹角不同，竖直分速度不同，到达最高点时间也不同，所以在碰到障碍物前到车轴的距离不相等，故D错误。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
ABD．将篮球的运动逆向处理，即平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，而平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，因第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，AD错误，B正确；
C．篮球的运动逆向视为平抛运动，在竖直方向上篮球做自由落体运动，由
可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，C错误。
故选B。
3．C
【解析】
A．斜上抛物体的速度先减小后增加；斜下抛运动的物体的速度一直增加，选项A错误；
BC．斜抛物体的加速度一直是竖直向下的g，所受外力的合力总是竖直向下的mg，选项B错误，C正确；
D．根据斜上抛运动过程的对称性可知，可能有两个时刻的速度大小相等，选项D错误。
故选C。
4．A
【解析】
A．由图可知，水从喷嘴中喷出，不受空气阻力，只受重力作用，则加速度为重力加速度，保持不变，而初速度方向与加速度方向存在夹角，故水做匀变速曲线运动，即做斜上抛运动，故A正确；
B．因水做的是斜上抛运动，故水运动到最高点时，竖直方向的速度减为零，只有水平方向的速度，所以水在最高点时的速度小于喷出时的速度，故B错误；
C．根据斜上抛运动的性质，可知时间由竖直方向的运动决定，水在竖直方向上，先向上做竖直上抛运动再向下做自由落体运动回到同一水平面，运动的时间才相等，而题中落点比抛出点更高因此下落时间少，故C错误；
D．根据斜上抛运动的性质，可知只有在最高点时加速度方向与速度方向垂直，故D错误。
故选A。
5．A
【解析】
不计空气阻力的情况下，抛出的铅球在空中只受重力，即合外力大小和方向不变，产生的加速度为重力加速度方向竖直向下也不变，抛出的铅球做的是曲线运动，曲线运动一定变的是速度的方向。
故选A。
6．C
【解析】
A．小球做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向的分速度为
小球上升的最大高度为
所以A错误；
B．小球在最高点时，竖直方向速度为0，只有水平方向，则小球在最高点的速度大小为
所以B错误；
C．小球从A运动到B的时间为
所以C正确；
D．间的水平距离为
所以D错误；
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
A．根据斜抛运动的对称性可知水落回水面的速度大小都相同，但方向不同，故A错误；
B．水到达最高点时竖直方向的分速度为零，但水平方向的分速度不为零，故B错误；
CD．设水喷出时的初速度大小为v0，与水面的夹角为θ，则水在空中飞行时间为
水的水平射程为
所以初速度加倍，水在空中飞行时间加倍，水的水平射程变为原来的4倍，故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【解析】
ACD．由于B球能竖直到达C点，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
vyA=vyB，tB=2tA
由于水平方向的位移相同，根据
可知
根据速度的合成可知，A抛出时的速度
vA0=vxA
B抛出时的初速度
故两过程中，小球的初速度大小可能相等，落地时，根据运动的对称性可知，B处抛出时的速度大小与落地时速度大小相等，A球落地时的速度
故前一个过程中，排球击中D点时的速度较大，故A正确，CD错误。
B．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，则重力的瞬时功率P=mgvy相同，故B错误。
故选A。
9．C
【解析】
A．运动员的肢体动作、滑板的角度变化对成绩的评定有影响，故运动员和滑板不可以视为质点，A错误；
B．运动员与滑板在水平方向运动情况相同，加速度相同，但运动员还具有竖直方向的加速度，故两者的加速度不相等，B错误；
C．运动员在竖直方向做竖直上抛运动，与滑板的分离时间为
该时间与滑板速度无关，C正确；
D．运动员的位移从斜向上再转向水平，而滑板的位移始终沿水平方向，最终两者位移相等，故在此过程中位移并不始终保持相等，D错误。
故选C。
10．B
【解析】
B．物块在P、Q两点的速度大小相等，根据动能定理知水平恒力F做的功为零，即F与位移PQ垂直，故B正确；
AC．将物块的运动分解为沿着PQ方向和垂直PQ方向，在沿着PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只有沿着PQ方向的速度，故有
vmin＝vcos30°＝2m/s
根据对称性，物块由P点运动到Q点的过程中，在垂直于PQ方向由
a＝
可得
a＝＝m/s2＝2m/s2
由牛顿第二定律得
F＝ma＝2N
故AC错误；
D．物块从P到Q的时间为t＝2s，P、Q两点的距离为
s＝vcos30° t＝4m
故D错误。
故选B。
11．B
【解析】
由题意，忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g，保持不变。
故选B。
12．C
【解析】
由几个关系知斜面长度为
由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式可知，在斜面顶端的速度
代入数据得
此时竖直方向的分速度为
水平方向的分速度为
竖直方向的加速度为
水平方向的加速度为
到达最高点，即竖直方向速度为零的时间为
此时水平方向的速度
故C正确，ABD错误。
故选C。
13．BD
【解析】
【详解】
CD．沿平行于斜面和垂直于斜面方向建立坐标，并分解分解速度，沿斜面方向初速度
垂直斜面方向初速度
根据题意可知最终沿竖直方向落在斜面的B点，根据对称性可知，小球将做斜抛运动，所以小球沿斜面方向以做匀速直线运动，所以小球运动的时间为
在竖直方向做匀变速运动，根据
可知在任意相等时间间隔内，小球的速度变化量相同，故C错误，D正确；
AB．当外力沿斜面向上时有最小值，可得
所以外力F的方向可能沿斜面向上，故A错误，B正确。
故选BD。
14．AC
【解析】
【详解】
AB.零件掉下的一瞬间速度与玩具飞机的速度相同，根据机械能守恒可知，落地时的速度大于玩具飞机的速度，故A正确B错误；
CD. 由于零件在运动过程中水平方向的分速度与玩具飞机的水平分速度相同，因此落地时在玩具飞机的正下方，故C正确D错误；
15．AC
【解析】
【详解】
A．乙球先做平抛运动，再做斜上抛运动，根据对称性可知，从B到A的水平位移等于从O到B的水平位移的2倍，所以甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍，故A正确；
B．设OA间的竖直高度为h，由O点到A点，甲球运动时间为
由O点到B点，乙球运动时间为
根据对称性可知，由B点到A点，乙球运动时间为2t，故由O点到A点，乙球运动时间是甲球的3倍，故B错误；
CD．由O点到A点水平位移为x，对甲球有
对乙球有
则得
故C正确，D错误。
故选AC。
16．(1)H=3.2m；(2)S=4.8m
【解析】
【详解】
(1) 忽略空气阻力，小球水平方向做匀速直线运动，当球到达最高点时，其竖直方向的速度为零，此时小球的水平速度为vx=6m/s，则竖直初速度为
由公式可知小球竖直上升的高度为
O点离地面的高度
(2)球到达O点后做平抛运动，则由
可知
则水平距离
17．（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）棋子从最高点落到平台B上表面中心可视为平抛运动，则运动的时间
（2）棋子从最高点落到平台B上表面中心时的竖直速度
水平速度
速度与水平方向夹角的正切值
（3）若棋子落到平台B的左边缘，则
解得
若棋子落到平台B的右边缘，则
解得
则初速度的范围
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