5.4抛体运动的规律 基础练习(Word版含答案)

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名称 5.4抛体运动的规律 基础练习(Word版含答案)
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文件大小 511.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-13 16:11:11

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文档简介

5.4、抛体运动的规律
一、选择题(共16题)
1.如图所示,以水平初速度v0 =20m/s抛出的物体,飞行一段时间后,垂直(速度方向垂直斜面)地撞在倾角为45°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间(不计空气阻力,g=10m/s 2 )(  )
A.3 s B.1s
C.2 s D.4s
2.在做“研究平抛物体运动”的实验中,引起实验误差的原因是( )
①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
②确定Oy轴时,没有用重锤线
③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
④空气阻力对小球运动有较大影响
A.①③ B.①②④ C.③④ D.②④
3.在距水平地面不同高度以相同的水平初速度分别抛出甲、乙两物体,若两物体由抛出点到落地点的水平距离之比为,则甲、乙两物体抛出点到地面的高度之比为( )
A.1︰1 B.2︰1 C.3︰1 D.4︰1
4.小明和小华分别乘坐的两个热气球静止在空中同一竖直线上,两人相距。小明在热气球里以大小的速度水平抛出一个篮球A,在他正下方的小华同时以大小为的速度竖直上抛另一个篮球B,忽略空气阻力取重力加速度。关于两个篮球在空中的运动,下列说法正确的是(  )
A.只有篮球B做匀变速运动
B.在单位时间内,两篮球的速度变化量不相同
C.当篮球B上升到最高点时,篮球A与篮球B的水平间距是
D.当篮球B上升到最高点时,篮球A下落的距离大于篮球B上升的距离
5.一质点在平面上作匀变速曲线运动,在时间t=1s,t=2s,t=3s时,分别经过A、B、C三点,已知A、B之间的直线距离为4m,B、C之间的直线距离为3m,且直线AB与直线BC垂直,求质点加速度的大小(  )
A.3m/s2 B.m/s2 C.5m/s2 D.6m/s2
6.固定在竖直面内的半圆弧ABC的半径为R,直径AB水平,小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为,自A点将质量为m的小球水平抛出,一段时间后,小球恰好通过小孔P,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.小球平抛的初速度大小为
B.小球通过小孔P的速度一定沿OP方向
C.只要初速度大小合适,小球可以通过B点
D.小球通过小孔P时,速度大小为
7.如图所示,一网球运动员将网球从O点水平向右击出,网球恰好擦网通过落在对方场地的A点,A点到球网的水平距离是击球点到球网的水平距离的2倍。已知球网的高度为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则网球击出后在空中飞行的时间为(  )
A. B. C. D.
8.玩“套圈圈”游戏时,身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟并排直立站在同一水平线上,两人同时向各自正前方3m处放置在水平地面上的玩具小熊水平抛出小圆环,小圆环恰好都套中玩具熊。若小圆环离手后的运动可视为平抛运动,下列说法正确的是(  )
A.哥哥先套住玩具熊 B.弟弟先套住玩具熊
C.两人同时套住玩具熊 D.哥哥比弟弟水平抛出小圆环的初速度大一些
9.某篮球运动员正对篮板练习投篮,将一篮球斜向上抛出,恰好垂直击中篮板。若运动员沿靠近篮板方向平移一小段距离,投篮出手高度不变,仍使篮球垂直击中篮板相同位置,那么该运动员调整抛出篮球的初速度大小及与水平方向的夹角,不计空气阻力。下列方法正确的是(  )
A.减小抛出初速度,同时减小 B.减小抛出初速度,同时增大
C.增大抛出初速度,同时减小 D.增大抛出初速度,同时增大
10.“嫦娥二号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶,假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可知(  )
A.小球平抛的初速度为
B.月球上的重力加速度为
C.照片上A点不是平抛的起始位置
D.小球运动到D点时竖直速度大小为
11.如图所示,在水平地面点以初速度抛出小球A,方向与地面成角,另有一小球B在抛出小球A的同时,从点右边水平距离的点正上方高处静止释放,当A运动到最高点时恰好击中小球B,下列判断正确的是(  )
A.由题中数据计算可得
B.从抛出小球A到击中小球B用时
C.仅减小抛出初速度将一定不能击中小球B
D.增大抛出初速度的同时适当增大角仍然有可能击中小球B
12.如图所示,在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡,某人站在左侧山坡上的P点水平抛出三个质量不等的石块,分别落在A、B、C三处,不计空气阻力,A、C两处在同一水平面上,下列正确的是
A.落在A、C两处的石块落地速度方向相同
B.落在A、B两处的石块落地速度方向相同
C.落在B、C两处的石块落地速度大小相同
D.落在C处的石块在空中运动的时间最长
13.物体A做平抛运动,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0的方向为x轴的正方向、竖直向下的方向为y轴的正方向,建立平面直角坐标系。如图所示,两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A,在坐标轴上留下两个“影子”,则两个“影子”的位移x、y和速度vx、vy描述了物体在x、y两个方向上的运动。若从物体自O点抛出时开始计时,下列图像中正确的是(  )
A. B.
C. D.
14.如图,一战斗机进行投弹训练,战斗机从不同高度两次经过同一地标正上方时投弹,均击中同一点.设两炸弹做平抛运动的时间分别为t1、t2,战斗机两次飞行的速度分别为v1、v2.则
A. B. C. D.
15.平抛运动的物体
A.做匀变速曲线运动,每秒内速度变化的大小相等
B.做匀变速曲线运动,每秒内速度变化的方向不同
C.水平飞行的距离只与初速度大小有关
D.飞行时间只与下落的高度有关
16.在一些广场经常会有一种抛圈游戏,在界外以圈抛中地面玩具且玩具不倒为赢.现简化模型如图:细铁丝绕成的圆圈在界线的正上方水平抛出(圆圈平面一直保持水平),不计空气阻力,落地后立即停止运动,且圆圈不能碰到玩具;细圆柱体玩具(直径忽略)垂直放置在水平地面上.设圈抛出时的离地高度为H,初速度v垂直于界线,界线到玩具距离d=1.8m,已知圆圈的半径R=0.1m,玩具的高度为h=0.2m. 为了抛中玩具,以下说法正确的是( )
A.圈的抛出点越高,则需要抛出的速度越小
B.只要满足H>h,同时控制好v,则必定可抛中玩具
C.H至少为m,否则无论v多大都不能抛中玩具
D.H至少为1.25m,否则无论v多大都不能抛中玩具
二、填空题
17.做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光,拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子).已知汽车长度为3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出曝光的时间间隔是_____s,汽车离开高台时的瞬时速度大小为__ m/s.(g=10m/s2)
18.一个物体做平抛运动,当抛出1 s后它的速度与水平方向成45°角,此时物体下落的高度是 _________ m, 物体抛出时的初速度是 ____________m/s,物体经3s落地,水平射程是__________m。(g=10 m/s2)
19.如图所示,从倾角为θ的斜面上的A点以速度v0平抛一个小球,小球落在斜面上的B点,则小球从A到B的运动时间为___。
20.高为2m的地方将一个小球分别以1m/s和2m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,两种情况下落地时间之比为_________,水平位移之比为_________。
三、综合题
21.如图所示,在一个足够长的斜面上,从A处水平抛出一小球,若抛出时的小球速度为15m/s,g取10m/s2.
求: (1)小球在空中运动的时间.
(2)落到斜面上B处时的速度为多大?
22.如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。(A、B均可看做质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
(2)物体B抛出时的初速度v2。
23.从地面发射质量为m的导弹,导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力,且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向,导弹起飞时发动机推力大小为F=mg,导弹沿和水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经过时间t后,遥控导弹上的发动机,使推力的方向逆时针旋转60°,导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化)。求:
(1)t时刻导弹的速率及位移是多少?
(2)旋转方向后导弹还要经过多长时间到达最高点?
(3)导弹上升的最大高度是多少?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为45°的斜面上时,把物体的速度分解如图所示;
由图可知,此时物体的竖直方向上的速度的大小为vy=v0=20m/s,由vy=gt可得运动的时间,故选C.
2.B
【详解】
①当斜槽末端切线没有调整水平时,小球脱离槽口后并非做平抛运动,但在实验中,仍按平抛运动分析处理数据,所得的初速度的测量值与真实值肯定不相符,故斜槽末端切线不水平会造成误差,所以①会引起实验误差.②确定y轴时,没有用重锤线,就不能调节斜槽末端切线水平,和①类似,所以②会引起实验误差;③只要让它从同一高度、无初速开始运动,在相同的情形下,即使球与槽之间存在摩擦力,仍能保证球做平抛运动的初速度相同,因此,斜槽轨道不必要光滑,所以③不会引起实验误差.④空气阻力对小球运动有较大影响时,物体做的就不是平抛运动了,平抛的规律就不能用了,所以④会引起实验误差;综上所述会引起实验误差的有①②④,ACD错误,B正确。
故选B。
3.C
【详解】
试题分析:根据平抛物体的运动规律,在竖直方向,水平方向s=v0t,联立解得:,则,选项C正确.
4.C
【详解】
AB.两个篮球都只受重力作用,加速度为,所以都做匀变速运动,单位时间内速度变化量均为
故AB错误;
C.篮球上升到最高点的过程,设所用的时间为,由
可得
设篮球在时间内的水平位移为,由
可得
故C正确;
D.在时间内篮球在竖直方向上可以看作反向做自由落体运动,所以、两球运动的竖直距离大小相同,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】
这题同学们一上手就会想到抛体运动,通过两个过程的位置关系和时间关系,解出抛物线的方程,从而得到该题的答案,但这样显然解题的难度和计算量就大大增加了。这里其实不也是告诉我们位移和时间了吗?既然这样就能得到两个中间时刻的速度分别为3m/s和4m/s,因平均速度等于中间时刻的速度,而平均速度方向与位移方向相同,则这两个速度方向垂直,则1s内速度的变化量为
解出加速度为
故选C。
6.A
【详解】
A.由平抛运动规律有
解得
故A正确;
B.根据平抛运动的速度方向的反向延长线经过水平位移的中点可知,小球通过小孔P的速度不可沿OP方向,故B错误;
C.由于小球做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,则竖直方向一定有位移,所以小球不可能通过B点,故C错误;
D.由竖直方向可得

则在P点时的竖直方向的速度为
则小球通过小孔P时,速度大小大于,故D错误。
故选A。
7.B
【详解】
设网球击出后在空中飞行的时间为t,因为A点到球网的水平距离是击球点到球网的水平距离的2倍,所以击球点到球网的时间为,则
解得
故选B。
8.B
【详解】
ABC.身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟同时水平抛出小圆环,小圆环做平抛运动,根据得, ,弟弟抛出高度h较小,t较小,所以弟弟先套住玩具熊,AC错误,B正确;
D.根据
解得, s相等,h小的初速度大,因此弟弟比哥哥水平抛出小圆环的初速度大一些,D错误。
故选B。
9.B
【详解】
由于均垂直打中篮板,可利用逆向思维,将篮球看成平抛运动,由于竖直高度不变,运行时间不变,水平位移减小,则可知竖直方向的分速度
大小不变,水平分速度
减小,则抛出初速度
减小,与水平方向的夹角
增大,故B正确;A、C、D错误。
故选B。
10.D
【详解】
A.小球做平抛运动,水平方向有
由图知
则有
故A错误;
B.应用平抛运动规律得:在竖直方向上有
其中
代入求得:月球上的重力加速度为
故B错误;
C.根据匀变速直线运动的规律得B点竖直方向的速度为
从A运动到B的时间为T,所以A点竖直方向的速度
所以照片上A点一定是平抛的起始位置,故C错误;
D.小球运动到D点时速度竖直方向的速度是
故D正确。
故选D。
11.A
【详解】
AB.设经过时间t两球相遇,则有
解得
对小球A有
解得

故A正确,B错误;
CD.由于,由几何关系可知小球A抛出点与B的释放点在同一竖直面上,以B为参考系,小球A做匀速直线运动,仅减小抛出初速度,则小球A一定可以击中小球B,增大抛出初速度的同时适当增大角,则小于A一定不能击中小球B,故CD错误。
故选A。
12.B
【详解】
A.落在A、C两处的石块,由于水平位移不同,故落地速度方向不同,A错误;
B.落在AB两处的石块,其位移与水平方向夹角相同,故速度与水平方向夹角相同,即速度方向相同,B正确;
C.落在B、C两处的石块,水平位移和竖直位移均不相同,故落地速度不同,C错误;
D.B物块的竖直位移最大,故其落地时间最长,D错误。
故选B。
13.B
【详解】
AC.“影子”在x轴方向做匀速运动,因此在 图象中是一条平行于x轴的直线,根据
可知在图象中是一条过坐标原点的直线,AC错误;
BD.物体在竖直方向上做自由落体运动,根据
可知在图象中是一条开口向上的抛物线,根据
可知在 图象是是一条开口向右的抛物理线,B正确,D错误。
故选B。
14.BC
【详解】
平抛在竖直方向上做自由落体运动;h=gt2;;h1>h2;故t1>t2 ;故A错误;B正确;在水平方向上做匀速直线运动,x=v0t;水平方向位移相同;故v1<v2 ,故C正确;D错误;故选BC.
15.AD
【详解】
试题分析:做平抛运动的物体,只受重力作用,加速度为g,所以每秒的速度变化量为,大小相等,方向竖直向下,A正确、B错误,做平抛运动的物体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,所以飞行时间,只取决于下落的高度,飞行距离,不仅和初速度有关,还和下落的高度有关,C错误,D正确.
16.AC
【详解】
圈的抛出点越高,根据可知运动时间越长,由知,水平位移一定,抛出的速度越小,A正确;临界轨迹如图:
设从抛出点到玩具顶端的时间为,从抛出点到地面时间为,根据平抛规律有得,同理得,初速度为,代入数据解得,即,解得,如果,无论如何也不能抛中玩具,水平位移将会大于,玩具将会倒,可用特殊值检验,故C正确,BD错误.
故选AC。
17. 0.6 12
【详解】
在竖直方向上有:△h=gT2,解得:,汽车离开高台时的瞬时速度大小为.
18. 5 10 30
【详解】
物体做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,当抛出1s后下落的高度
物体抛出1s后它的速度与水平方向成45°角,有
物体经3s落地,水平射程
19.
【详解】
小球竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值,有

20. 1:1 1:2
【详解】
由题可知
小球两次都做平抛运动,由平抛运动的运动学公式可得
落地时间为
则两种情况下落地时间之比为
由平抛运动的水平位移公式
可得,两种情况下水平位移之比为
21.(1)√3s ;(2)5√21m/s
【详解】
(1)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,当物体落到斜面上时,有,解得,
(2)落到B点的速度为水平方向上的速度和竖直方向上的速度矢量和,所以
22.(1)1s;(2)2.4m/s
【详解】
(1)物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得
mgsinθ=ma
解得a=6m/s2
设经过时间t物体A上滑到最高点,由运动学公式
0=v1-at
解得t=1s
(2)平抛物体B的水平位移
x=v1tcos37°=2.4m
平抛速度
v2==2.4m/s
23.(1)gt,;(2)2t;(3)
【详解】
(1)刚开始时,导弹受推力和重力作用,两力的合力与水平方向成30°角斜向上,设推力F与合力Fh夹角为θ,如图所示:
由正弦定理得
解得
θ=30°
所以合力
Fh=mg
加速度为
t时刻的速率
v=at=gt
t时刻的位移大小为
x=
(2)推力方向逆时针旋转60°,合力的方向与水平成30°斜向下,则推力跟合力垂直,如图所示:
此时合力大小为
=mgsin30°
导弹的加速度大小为
导弹到最高点的时间为
(3)导弹的总位移为
导弹上升的最大高度为
答案第1页,共2页