第二章 第3节科学探究 ：平抛运动的特点（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第二章第3节科学探究 ：平抛运动的特点
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 下列关于平抛运动和自由落体运动的说法正确的是（ ）
A．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
B．两种运动在任意相等时间内的速度变化量相等
C．平抛运动是速度大小一直不变的运动，而自由落体运动是速度一直增大的运动
D．二者都是加速度逐渐增大的运动
2、 “套圈”是我国民众喜爱的传统游戏，其发展的历史渊源流长，最早可追溯到清朝乾隆年间。某同学为了深入研究“套圈”游戏将其简化为下图模型：投掷者将圆圈从A点水平抛出，欲圈中水平地面上B点处的目标物品（可视为质点）。已知圆圈半径R=15cm，A点离地面高度为h=1.25m，O为A点在水平地面的投影点，OB点之间的距离为15R，重力加速度g取10m/s2。圆圈粗细不计，空气阻力不计，若投掷者每次均将圆圈沿OB方向抛出且不考虑圆圈落地后反弹，则下列说法中正确的是（ ）
A．每次圆圈落地时的速度方向一定相同
B．每次圆圈从抛出到落地过程中，速度变化量不相等
C．若能圈中目标物品，则抛出圆圈的最小速度为4.2m/s
D．若能圈中目标物品，则抛出圆圈的最大速度为4.5m/s
3、 山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC是光滑的圆弧，如图所示，竖直台阶CD高度差为。运动员连同滑雪装备的总质量为80kg，从A点由静止滑下，以的水平速度通过C点后飞落到水平地面DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，取。运动员在水平地面上落地点到D点的距离为（ ）
A．50 m B．15 m C．10 m D．20 m
4、 如图所示，在水平地面上的A点以速度v1跟地面成θ角射出一弹丸，恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B，下列说法中正确的是（ ）
A．若在B点以与v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A点
B．若在B点以与v1大小相等、方向与v2相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A点
C．若在B点以与v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A点的左侧
D．若在B点以与v1大小相等、方向与v2相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A点的右侧
5、 弹球游戏是一种有趣味性的娱乐活动。在某次弹球活动中，小明把塑料球甲和金属球乙放在水平桌面上，先后弹射这两球，小球水平飞出。塑料球甲和金属球乙离开水平桌面后的运动轨迹如图所示，空气阻力不计，则（ ）
A．甲、乙两球从离开桌面到落地的时间不同
B．甲、乙两球离开桌面时的速度大小相同
C．甲、乙两球落地时速度大小相同
D．甲、乙两球离开桌面后均做匀变速曲线运动
6、 发喜糖是中国婚宴上一个喜庆的环节，多以互动、玩游戏方式撒出，若有三颗喜糖A、B、C刚好做平抛运动，如图所示，A、B从同一处抛出，A的落地点比B的落地点更远，C从它们的正下方抛出，落地点与A的相同．不计空气阻力则下列说法正确的是（ ）
A．A的初速度最大
B．C在空中运动的时间最短
C．A、B的落地速度相同
D．A、C的落地速度大小一定相等
7、 甲、乙两位同学进行投篮比赛，由于两同学身高和体能的差异，他们分别站在不同的两处将篮球从A、B两点投出的运动轨迹如图所示，两人同时抛出的篮球都能分别垂直击中竖直篮板的同一点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲抛出的篮球比乙抛出的篮球先垂直击中篮板
B．乙抛出的篮球初速度比甲抛出篮球的初速度小
C．甲抛出的篮球初速度与水平方向的夹角比乙抛出的篮球初速度与水平方向的夹角小
D．甲抛出的篮球垂直击中篮板时的速度比乙抛出的篮球垂直击中篮板时的速度大
8、 将一物体以的初速度水平抛出，经2秒落地，不计空气阻力，取，则该物体落地时的竖直分位移与水平分位移大小分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
9、 某次实验中，实验员让一小钢珠（视为质点）以大小为2.4m/s的初速度从楼梯上水平飞出，研究其运动轨迹。已知每格楼梯长25cm，高15cm，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力，则小钢珠第一次落在（ ）
A．第二格 B．第三格 C．第四格 D．第五格
10、如图甲所示，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；斜抛运动也可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动（如图乙所示）。两种运动的起点、终点相同，运动时间分到为、，分析两种分解方式的位移矢量三角后，则（ ）
A． B． C． D．1
二、多选题
11、世界面食在中国，中国面食在山西。山西的面食中，又以“刀削面”最为有名，是真正的面食之王。“刀削面”的传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅中。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L。若所有的小面圈都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，重力加速度为g，关于小面圈在空中运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A．所有面圈的速度变化量都相同 B．初速度大的面圈，运动时间短
C．落入锅口正中心的面圈的初速度是 D．落入锅中的最大速度是最小速度的3倍
12、如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃离开屋顶，并在下一栋建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度大小为g）（ ）
A．他安全跳过去是可能的
B．他安全跳过去是不可能的
C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃的速度应不小于6.2m/s
D．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃的速度最小为4.5m/s
13、如图所示为一段台阶，每级台阶高度为h，宽度为。第一次从最上一级台阶边缘以速度v0水平右抛出一个小球，小球恰好落在其下方第一级台阶边缘a点处。第二次从相同位置以速度2v0水平向右抛出该小球，不计空气阻力，则（ ）
A．第二次小球会落在下方第四级台阶边缘d点处
B．两次小球做平抛运动时间之比为1：2
C．两次平抛，小球落到台阶上时的速度和台阶水平面的夹角均为60°
D．改变水平向右抛出小球的速度大小，则小球可以落在下方第二级台阶的正中间位置
14、如图所示，球网高出桌面H，把长为2L的桌面均分为左右两部分，小龙同学在乒乓球训练中，从球网左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好飞过网的上沿落到右侧边缘，不计空气对乒乓球的作用力，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．击球点的高度与网高度之比为4：1
B．乒乓球在网左、右两侧飞行时间之比为1：2
C．乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时速率之比为1：3
D．乒乓球在网左、右两侧运动速度变化量之比为1：2
15、将某物体以的初速度水平抛出，不计空气阻力，当其竖直分速度与水平分速度大小相等时，已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．竖直分位移与水平分位移大小之比为1∶1 B．此过程所用的时间为
C．运动位移的大小为 D．运动位移的大小为
三、解答题
16、从某一高度平抛一物体，当抛出2秒后速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角.（g取）求：
（1）抛出时的速度大小；
（2）落地时的速度大小；
（3）抛出点距地面的高度。
17、如图所示，O点离地面高度为H，以O点为圆心，制作半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，小球从与O点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出，试求：
（1）小球到B点对轨道的压力大小；
（2）小球落地点到O点的水平距离；
（3）要使这一距离最大，H不变R应满足何条件？最大距离为多少？
四、实验题
18、某科学兴趣小组在做“验证平抛运动规律”实验中，采用了如图甲所示的装置。先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从水平轨道飞出，落在倾斜挡板 MN上，钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹，这就记录了钢球运动轨迹上的一个点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列点，用平滑曲线连接各点可得到平抛运动轨迹。
（1）为了得到平抛运动的轨迹，下列实验操作要求必须满足的是________（选填选项前的字母）；
A．每次必须从斜槽上同一位置无初速释放小球
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．用铅笔记录小球的多个位置必须间隔相等的水平距离
（2）某次实验在白纸上记录到小球运动过程中的几个点迹，把白纸铺在方格纸上得到如图乙所示几个点，方格纸上每个小格的边长L=5cm，则小球做平抛运动的初速度大小为____m/s。（g=10m/s2）
19、在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹
C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下的痕迹
D．将木板再水平向右平移同样距离，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹
若测得间距离为，间距离为，已知当地的重力加速度为。
（1）关于该实验，下列说法中正确的是________
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次小球均需由静止释放
D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度，之后再由机械能守恒定律求出
（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式=___________。（用题中所给字母表示）
（3）另外一位同学根据测量出的不同情况下的和，令，并描绘出了如图所示的图像。若已知图线的斜率为，则小球平抛的初速度大小与的关系式为__________。（用题中所给字母表示）
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第二章第3节科学探究 ：平抛运动的特点（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B A D B A A B A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC BC ABD BD BC
三、解答题
16、（1）20m/s；（2）40m/s；（3）60m
17、（1）3mg；（2）2；（3）R=；H
四、实验题
18、 AC 1.5
19、 C
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