5.4抛体运动的规律 课后练习（Word版含答案）

5.4、抛体运动的规律
一、选择题（共15题）
1．如图所示，甲、乙两人在高楼不同窗口向对面的斜面上水平抛出两个质量不等的A、B小球，分别同时落在斜面上．不计空气阻力，则B球比A小球 (　 )
A．先抛出,初速度大 B．后抛出,初速度大
C．先抛出,初速度小 D．后抛出,初速度小
2．将一小球以3m/s的初速度水平抛出，经过3s落到地面．不计空气阻力，则小球在落地前最后1s内的水平位移为
A．3 m B．5m C．6m D．9 m
3．如图所示，ab两个小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平向左、向右抛出，已知半圆轨道的半径R与斜面的竖直高度相等，斜面倾角为，重力加速度为g，要使两球同时落到半圆轨道上和斜面上，小球抛出的初速度大小为（　　）
A． B． C． D．
4．图为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为，一人站在点处以速度沿水平方向扔小石块，已知，忽略人的身高，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ）
A．若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
B．若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大
C．若，则石块可以落入水中
D．若，则石块不能落入水中
5．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角37°，AB两点高度差h=1m，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则球水平弹离时速度v0（　　）
A． B． C． D．
6．高空抛物被称为“城市毒瘤”，近年来，高空抛物伤人事件频频发生，不仅伤害他人的身心健康，而且影响大众的安全感和幸福感，与此同时，抛物者还需承担相应的法律责任。在某一次高空抛物造成的伤害事故中，警方进行了现场调查，基本可以确定以下信息：落在行人头上的物体可以看作质点，行人的身高大约1.70 m。物体落在头上的速度大小约为30 m/s，与水平方向的夹角大约为53°。若此物体是从高楼上的某个窗户中水平抛出的，据此可以推算出大约是从高楼的第几层抛出的（每层楼高约3 m，g=10 m/s2，不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（　　）
A．5楼 B．7楼 C．9楼 D．11楼
7．西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是，第二次水平抛出的速度是，则比较两次被抛出的西红柿在碰到高墙前后，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动时间之比是1：4 B．落到墙上的竖直分速度之比是4：1
C．运动的加速度之比是2：1 D．下落的高度之比是4：1
8．从高处抛出一物体，不计空气阻力，物体只在重力作用下的运动，称作抛体运动。关于抛体运动，下列说法正确的是（　　）
A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动
C．可能是匀速直线运动 D．一定是匀变速运动
9．如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为m，倾角为=37°，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为
A． B． C． D．
10．如图所示，小球A从位于倾角为30°的斜面上某点以速度v1水平抛出，在右侧有另一小球B，从与小球A位于同一高度的某一位置，以速度v2水平抛出，两球都落在了斜面上的同一点，且小球B恰好垂直打到斜面上，则两球抛出初速度之比v1：v2为（　　）
A．1：2 B．2： C．3：2 D．：4
11．如图所示，两个完全相同的小球分别从水平地面上A点和A点正上方的O点抛出，O点抛出小球做平抛运动，A点斜抛出的小球能达到的最高点与O点等高，且两球同时落到水平面上的B点，关于两球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．两小球应该是同时抛出
B．两小球着地速度大小相等
C．平抛小球的初速度是斜抛小球初速度的两倍
D．平抛小球的飞行时间是斜抛小球飞行时间的一半
12．如图所示，在楼梯口，用弹射器向第一级台阶弹射小球。台阶高为H，宽为L，A为竖直踢脚板的最高点，B为水平踏脚板的最右侧点，C是水平踏脚板的中点。弹射器沿水平方向弹射小球，弹射器高度h和小球的初速度可调节，小球被弹出前与A的水平距离也为L。某次弹射时，小球恰好没有擦到A而击中B，为了能击中C点，需调整h为，调整为，下列判断正确的是（　　）
A．的最大值为
B．的最小值为
C．的最大值为
D．的最小值为
13．如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（　　）
A．该球从被击出到落入A穴所用时间为
B．该球从被击出到落入A穴所用时间为
C．球被击出时的初速度大小为L
D．球被击出时的初速度大小为2L
14．在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置，以下说法正确的是（　　）
A．选用装置1研究平抛运动的水平分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置2要获得稳定的细水柱显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面
C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒25帧的照片获得平抛轨迹
15．如图所示，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30°，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（　　）
A．小球甲作平抛运动的初速度大小为
B．甲乙两小球到达C点所用时间之比为
C．A、B两点高度差为
D．两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等
二、填空题
16．将物体从某一高处以10m/s的初速度水平抛出，经2s落地，则从抛出到落地，物体的水平位移大小为___________m，物体在2s内位移大小为___________m（）。
17．甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，要使乙球击中甲球，则甲比乙________(填“早”或“晚”)抛出，v1________(填“大于”或“小于”)v2。
18．如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面是半径为R的半圆．ab为沿水平方向的直径，O为圆心．在a点以某初速度沿ab方向抛出一小球，小球恰好能击中最低点c，则小球的初速度_____．小球以不同的初速度v0抛出，会击中坑壁上不同的点．若击中点d与b所对的圆心角为，则____．
19．在倾角为37°足够长的斜面上，从A点以6m/s的速度水平抛出一小球，小球落在B点，如图所示，则小球在空中飞行的时间为__________s；AB间的距离为__________m。，，。
综合题
20．如图所示，玩具气手枪的枪管对准竖直墙面上的点，、间距且处于同一水平线上。弹丸以的速度从枪管射出打在墙上的点，不计空气阻力，，求：
（1）、两点间的距离；
（2）弹丸打到点时的速度。
21．如图所示 ，小球从离地h=5m高、离竖直墙水平距离s=4m处，以 v0=8m/s的初速度向墙水平抛出，不计空气阻力，则小球碰墙点离地面的高度是多少？若要使小球不碰到墙，则它的初速度应满足什么条件？（g=10m/s2）
22．如图(a)，RDFZ新年联欢会上高一某班同学进行的一项双方对战游戏活动，若一方在己方规定区域将一个小球抛入对方水平桌面特定区域的水杯中，则获胜．联欢现场某次抛球过程中，小南同学利用手机在垂直运动平面的位置拍摄了一幅远景照片，如图(b)所示，发到了朋友圈并配问题：猜猜小球投进了杯子吗
朋友圈里热爱物理的仁仁和东东通过相关调查和研究得到如下信息：
①该照片的曝光时间为△t=0.03s，白线为曝光期间小球的影像轨迹，起点为A点，图(c)是图(b)的局部放大图，其中，L为白线长度，d为白线的粗细（横向宽度），白线与竖直方向的夹角为θ=47°（sin47°=0.73，cos47°=0.68）；
②照片中所用小球实际的直径为d0=4cm;
③照片中的小球是水平抛出的，阻力可忽略不计，抛出点到目标水杯的水平距离为x=0.8m.
问题：
(1)a借助刻度尺，并根据瞬时速度的定义，求小球在A点的瞬时速度大小；
b.画出速度分解示意图，并求解A点速度的水平分量大小和竖直分量大小；
(2)仁仁和东东利用电子刻度尺和比例尺测量出A点到杯口的实际竖直高度为h=66cm，若照片中的小球可视为质点，且取重力加速度g=10m/s2，估算抛出点到目标水杯的竖直高度差；
(3)利用(2)的计算结果，判断该照片中的小球能否落入目标水杯？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
B的竖直位移较小，根据可知，B运动的时间较短，则B后抛出；B水平位移较大，根据可知，B的初速度较大；故选B.
2．A
【详解】
因平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，故在落地前的最后1s的水平位移为；故选A.
3．B
【详解】
将半圆轨道和斜面重合放置，会发现两轨道交于A点，也就是说当抛出小球的速度恰好为某一值时，两小球会在同时落到半圆轨道上和斜面上，如图中的x和y分别为小球做平抛运动的水平位移和竖直位移
，，
得
故选B。
4．C
【详解】
A．设速度方向与水平方向的夹角为，则，
，为定值，速度方向与斜面的夹角也是定值，A错误．
B．，为定值，故始终不变；越大，越小，B错误．
CD．小石块恰好到达点时，
所以当时，小石块会落入水中，C正确，D错误．
故选C．
5．C
【详解】
由平抛运动的规律，对小球落到B点的速度进行分解，如图所示
小球垂直落于斜面落到B点时的竖直分速度为
根据平行四边形定则知，球在A点水平弹离时速度为
故选C。
6．D
【详解】
此物体做平抛运动，竖直方向的末速度
又
下落时间
下落高度
物体抛出点距地面的高度
每层楼高大约3 m，一楼距地面高度为零，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A、由题意可知，平抛是水平位移相等，由x=vt得，，故A错误；
B、根据可知，落到墙上的竖直分速度之比是，故B正确；
C、西红柿做平抛运动，只受重力作用，加速度等于重力加速度，所以运动的加速度之比是1:1，故C错误；
D、根据可知，下落的高度之比为，故D错误；
故选B．
8．D
【详解】
AB．抛体运动分为斜抛、平抛、竖直上抛和竖直下抛，则抛体运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，故AB错误；
CD．抛体运动都是只受重力，故加速度恒定，为匀变速运动，故C错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
设AB的高度为h，落地点到C点的距离为x，则 求得： ，故选D.
10．C
【详解】
由题可知小球A、B做平抛运动时，下落的高度一样，由
可知，两球做平抛运动的时间一样，设为t，对于小球A，落在斜面上时，位移方向与水平方向的夹角等于30°，则根据平抛运动规律的推论有
可得
对于小球B，垂直打在斜面上，可知小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为60°，则由平抛运动规律的推论有
可得
则可得
故选C。
11．D
【详解】
AD．斜抛运动在竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的时间对称性，可知斜抛物体的运动时间下降时间的两倍，而由于斜抛物体的最高点与另一小球的抛出点的高度一样，则可知做斜抛运动的小球运动时间是做平抛运动的小球运动时间的两倍，要使两小球同时落地，两小球不能同时抛出，故A错误，D正确；
B．由前面的分析可知两小球落地时竖直方向的分速度大小相等，由于水平方向均做匀速直线运动，且两小球大水平的分位移一样，根据x=vt结合时间关系可知，做斜抛运动的小球在水平的分速度大小为做平抛运动的小球在水平方向的分速度的一半，根据
可知两小球落地时速度大小不相等，故B错误；
C．由于做斜抛运动的小球在水平的分速度大小为做平抛运动的小球在水平方向的分速度的一半，但斜抛小球还有竖直方向的分速度，故C错误。
故选D。
12．C
【详解】
AB．小球做平拋运动有
可得
调整前
即
调整后考虑临界情况，小球恰好没有擦到A而击中C
即
所以
从越高处抛出而击中C点，抛物线越陡，越不容易擦到A点
是满足条件的最小值，故AB错误；
CD．由
且两次平抛从抛出到A点过程，x都为L，所以
即
由
知
是满足条件的最大值，故C正确D错误。
故选C。
13．AD
【详解】
AB．高尔夫球在竖直方向做自由落体运动，由
得
t=
故A正确，B错误；
CD．水平方向上在有风的情况下做匀减速直线运动，由小球水平飞行距离为
联立以上两式得
v0=2L
故C错误、D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
A．选用装置1研究平抛物体的竖直分运动，应该用耳朵听A、B两球是否同时落地，A错误；
B．竖直管上端A一定要低于水面，才能保证A、B间压强差不变，水离开喷嘴时的速度相同，B正确；
C．从斜槽上同一位置由静止释放钢球，才能保证每次平抛的初速度相同，C错误；
D．用数码相机拍摄时曝光时间是固定的，所以可以用来研究平抛运动，D正确。
故选BD。
15．BC
【详解】
乙球做自由落体运动，故到达C点时有，，解得，，甲球做平抛运动，到达C点时，初速度，竖直方向上的速度，故，所以，A错误B正确；AC两点的高度差，则A、B的高度差，C正确；乙球到达C点的速度，则甲球到达C点时竖直方向的分速度，根据重力的功率的表达式可知，两球经过C点时重力的功率不相等，D错误．
16． 20
【详解】
水平位移大小为
物体在2s内竖直位移大小为
位移大小为
17． 早 小于
【详解】
设乙球击中甲球时，甲球下落高度为h1，乙球下落的高度为h2，甲球平抛运动的时间为
乙球平抛运动的时间为
由图看出，h1＞h2，则得t1＞t2，故要使乙球击中甲球，必须使甲比乙早抛出；
相遇时两球的水平位移相等，则有
则得
18．
【详解】
小球恰好击中点，根据得，，则初速度．
当小球击中点，下落的高度，则运动的时间，水平位移，则初速度．
19． 0.9 6.75
【详解】
小球在空中飞行的时间为t，根据平抛运动规律有
小球落在B点，结合几何知识有
联立解得
A、B两点间的距离
m
20．（1）；（2），
【详解】
（1）弹丸从到做平抛运动，根据平抛运动的规律得
代入数据解得
（2）弹丸打到点时，竖直分速度
根据平行四边形定则知
设速度与水平方向的夹角为，有
解得
21．（1）3.75m；（2）
【详解】
（1）设小球飞行时间t碰墙，根据
解得
在时间t内下降距离为
以碰撞点离地高度为
（2）要使小球不碰到墙，则在下落5米时间内水平位移小于4米即可，根据
得
则最大初速度
则初速度
22．(1)，， (2) (3)小球不能落入目标水杯
【详解】
(1)a、用刻度尺测量可得
因曝光时间极短短，可以认为平均速度为通过A位置的瞬时速度，
则
b、分解A点速度如图所示：
由直角三角形可得：
(2)由平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，则
则抛出点到目标水杯的竖直高度
解得：
(3)设平抛的时间为t，若小球落至杯子处，竖直方向有：
解得：
水平方向
解得：，故小球不能落入目标水杯.
答案第1页，共2页