鲁科版（2019）必修第二册2.2平抛运动同步练习 （word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第二册 2.2 平抛运动 同步练习
一、单选题
1．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（　　）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做变速运动的物体机械能不可能守恒
C．做平抛运动的物体机械能不一定守恒
D．若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒
2．以下说法正确的是（ ）
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B．在国际单位制中力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、质量单位kg
C．物体重心一定在其几何中心
D．物体在恒力作用下一定不能做曲线运动
3．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（　　）
①物体运动的加速度
②物体沿水平方向运动的分速度
③物体沿竖直方向运动的分速度
④物体运动的位移方向
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
4．一小球从斜面顶部的A处以速度v向右水平抛出，不计空气阻力，小球落在斜面上的B点，AB之间的距离为L，小球在空中运动的时间为t。斜面足够长，改变初速度v的大小，L和t都随之改变。关于L、t与v的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．L与成反比 B．L与v成正比
C．L与成正比 D．t与成正比
5．物体以一定的初速度水平抛出做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切值tanα随时间t变化，正确反映变化规律的图像是（　　）
A． B．
C． D．
6．关于曲线运动，以下说法中正确的是（　　）
A．平抛运动是一种匀变速运动 B．加速度变化的运动一定是曲线运动
C．加速度不变的运动不可能是曲线运动 D．加速度不变的运动一定是直线运动
7．有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力。从小球水平射入水井到落至水面的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球下落时间与小球质量m有关
B．小球下落时间与小球初速度v有关
C．小球下落时间与水井井口直径d有关
D．小球下落时间与水井井口到水面高度差h有关
8．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气阻力的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是（　　）
A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较少
B．速度较大的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C．速度较小的球通过同一水平距离所用的时间较多
D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
9．小明同学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的过程，下列说法正确的是（　　）
A．两次在空中的时间可能相等
B．两次抛出的水平初速度可能相等
C．两次抛出的初速度竖直分量可能相等
D．两次抛出的初速度大小可能相等
10．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿定律不适用于高速微观下的研究
B．能量守恒说明我们节约能量毫无意义
C．牛顿利用扭秤实验测出了万用引力数值
D．做平抛运动的物体加速度随时间增大而增大
11．在一次训练中，棒球运动员把棒球水平击出，棒球在空中运动过程中，若不计空气阻力，在任何相等时间内（　　）
A．速率变化量可能相等 B．速度变化量一定相等
C．平均速度大小可能相等 D．平均速率可能相等
12．如图所示，这是奥运会跳水比赛的某场景，其简化的运动模式为跳水运动员离开跳台后做曲线运动，运动轨迹为抛物线，则下列关于运动员的运动和受力关系的说法正确的是（　　）
A．运动方向和所受力的方向始终相同
B．运动方向和所受力的方向始终相反
C．运动方向和所受力的方向始终垂直
D．运动方向和所受力的方向不在一条直线上
13．如图所示，某人从距水平地面的高度为h的山坡上的P点水平击出一个质量为m的高尔夫球，飞行中持续受到一恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的球洞Q中。则下列说法正确的是（　　）
A．球在飞行中做的是平抛运动
B．球飞行的时间为
C．球被击出时的初速度大小为L
D．球在飞行中受到的水平风力大小为
14．一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则4个球（　　）
A．在空中任意时刻，总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B．在空中任意时刻，总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的
C．在空中任意时刻，总是排成直线，位于飞机的正下方，它们的落地点是等间距的
D．在空中任意时刻，总是排成直线，位于飞机的后方，它们的落地点是等间距的
15．疫情防控期间，某同学在家中对着竖直墙壁练习抛球。某次斜向上抛球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，如图所示。不计球的旋转及空气阻力，关于球从抛出到第一次落地的过程，下列说法正确的是（　　）
A．球撞击墙壁过程没有机械能损失
B．球在空中上升和下降过程的时间相等
C．球落地时的水平速度比抛出时的水平速度大
D．球落地时的动能和抛出时的动能可能相等
二、填空题
16．2019年女排世界杯赛中，中国女排以十一场全胜的成绩第五次获得世界杯冠军。如图所示，在某次比赛中，运动员朱婷将排球沿水平方向击出。若排球从被击出到落至水平地面所用时间约为0.80s。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。以地面为参考系，排球沿水平方向被击出后，在空中做______。（填运动类型）
17．平抛运动的速度
（1）水平速度：做平抛运动的物体，由于只受到竖直向下的_______作用，在x方向的分力为_______，加速度为________，故物体在x方向的速度将保持v0不变，即vx＝______。
（2）竖直速度：物体在y方向上受重力mg作用，由mg＝ma可知，物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度，vy＝________。
（3）合速度：由图可知，物体在时刻t的速度v＝＝_______。tanθ＝＝_______。
（4）结论：物体在下落过程中速度v越来越_______，速度方向与水平方向间夹角θ越来越_______。
18．平抛运动：初速度沿___________方向的抛体运动．只受___________力作用，在空中运动时间取决于___________
三、解答题
19．如图所示，一小球自倾角θ=37°的斜面顶端A以水平速度v0=20m/s抛出，小球刚好落到斜面的底端B，空气阻力不计，g取10 m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8。求：
（1）小球从A到B的过程中竖直位移与水平位移之比；
（2）小球在空中飞行的时间。
20．平抛运动的轨迹是抛物线，速度方向时刻变化，加速度方向也可能时刻变化．( )
21．某实验小组成员站在高处沿水平方向抛出一物体。已知抛出时物体距地面5m，物体落到地面时的水平位移为9m。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求物体抛出时水平速度的大小。
22．某同学目测桌子高度大约为0.8m，他使小球沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像（每秒25帧）。如果这位同学采用逐帧分析的办法，保存并打印各帧的画面。他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，如匀速下落的物体，机械能减小，A错误；
B．做变速运动的物体机械能可能守恒，如自由下落的物体机械能守恒，B错误；
C．做平抛运动的物体由于只有重力做功，故机械能一定守恒，C错误；
D．若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒，D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．伽利略运用逻辑推理和实验相结合的方法推翻亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，A错误；
B．在国际单位制中力学的三个基本单位分别是长度单位m、时间单位s、质量单位kg，B正确；
C．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上，C错误；
D．物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，D错误。
故选B。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
平抛运动的加速度不变，水平方向上做匀速直线运动，则水平分速度不变，竖直方向上做自由落体运动，竖直分速度逐渐增大，根据
知，位移的方向在改变，BCD错误，A正确。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
设斜面倾角为，根据平抛运动规律，在水平方向上有
在竖直方向上有
联立解得
所以L与成正比，t与v成正比，故C正确。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
根据平抛运动的规律可知
即图像是过原点倾斜的直线。
故选B。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
ACD．平抛运动仅受重力，其加速度不变。所以平抛运动是一种匀变速曲线运动，A正确，CD错误；
B．加速度变化的运动不一定是曲线运动，如行驶中的汽车，在运动中加速、减速，但是仍然可以做直线运动，B错误。
故选A。
7．D
【解析】
【详解】
因为小球与井壁做多次弹性碰撞，碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，则将小球的运动轨迹连接起来就是一条做平抛的抛物线，可知小球在竖直方向做自由落体运动，下落时间由
可知，下落时间与小球的质量m，小球初速度v以及井口直径均无关，只与井口到水面高度差h有关。
故选D。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据
可知球下降相同距离所用时间相同，与水平速度无关，选项A错误；
B．根据
可知球在下降相同距离时在竖直方向上的速度相同，与水平速度无关，选项B错误；
C．根据
可知，速度较小的球通过同一水平距离所用的时间较多，选项C正确；
D．根据
可知，球在相同时间间隔内下降的距离相同，，与水平速度无关，选项D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
A．将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，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，故A错误；
B．反向视为平抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，故B错误；
C．在竖直方向上做自由落体运动，由图可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误；
D．根据速度的合成可知，水平速度第二次大，竖直速度第一次大，故抛出时的速度大小不能确定，有可能相等，故D正确。
故选D。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．牛顿定律适用于宏观低速运动，不适用于高速微观下的研究，故A正确；
B．自然界能量守恒，但是可供人类利用的能源有限，故节约能量（能源）是有意义的，故B错误；
C．卡文迪什利用扭秤实验测出了万用引力数值，故C错误；
D．做平抛运动的物体加速度保持不变，等于当地重力加速度，故D错误。
故选A。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由可知，速度变化量一定相等，而速率为标量，速率变化量为初、末速度大小的代数和，则速率变化量不相等，故A错误，B正确；
CD．平抛运动的物体在相等时间内水平位移相同，但竖直位移越来越大，则其位移大小一定不相等，路程也不相等，所以平均速度大小和平均速率不相等，故CD错误。
故选B。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
运动员离开跳台后做曲线运动，运动轨迹为抛物线，运动员在空中只受重力作用，方向竖直向下，运动的方向与竖直方向不在一条直线上，所以运动员运动方向和所受力的方向不在一条直线上。
故选D。
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于飞行中持续受到一恒定的水平风力的作用，故球的运动不是平抛运动，选项A错误；
B．球在竖直方向做的是自由落体运动，根据
h=gt2
可得
选项B错误；
C．球在水平方向受恒力作用，做匀减速运动，则有
L=
v0=L
选项C正确；
D．设水平加速度为a，竖直方向根据
h=gt2
水平方向有
L=at2
可得
故
设风力为F，因F=ma，得
选项D错误。
故选C。
14．C
【解析】
【分析】
【详解】
每个小球都做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的小球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线；高度一定，每个小球落地的时间相等，每隔1s释放一个，在水平方向上两小球的间隔为
Δx=vΔt
它们的落地点是等间距的，故ABD错误，C正确。
故选C。
15．D
【解析】
【详解】
AC．由图可知球下落到与抛出点同一高度时的水平位移小于抛出点到墙壁的水平距离，所以球撞击墙壁过程水平速度减小，存在机械能损失，且球落地时的水平速度比抛出时的水平速度小，故AC错误；
B．球在空中上升和下降过程的竖直位移大小不等，所以时间不等，故B错误；
D．根据动能定理可推知，当球从抛出点所在高度下落至地面的过程中重力对球所做的功刚好等于球撞击墙壁过程损失的机械能时，球落地时的动能和抛出时的动能相等，故D正确。
故选D。
16．平抛运动
【解析】
【详解】
排球的初速度沿水平方向，且只受重力的作用，所以做平抛运动。
17． 重力 0 0 v0 gt 大 大
【解析】
【详解】
（1）[1][2][3][4]水平速度：做平抛运动的物体，由于只受到竖直向下的重力作用，在x方向的分力为0，加速度为0，故物体在x方向的速度将保持v0不变，即
（2）[5]竖直速度：物体在y方向上受重力mg作用，由
mg＝ma
可知，物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度，则有
（3）[6][7]合速度：由图可知，物体在时刻t的速度为
v＝＝
tanθ＝＝
（4）[8][9]物体在下落过程中速度v越来越大，速度方向与水平方向间夹角θ越来越大。
18． 水平 重 高度
【解析】
【详解】
初速度沿水平方向的抛体运动，只受重力作用；竖直方向为自由落体运动，则根据，则，可知在空中运动时间取决于高度．
点睛：本题考查平抛运动的相关知识，在学习的过程中加强记忆．
19．（1）；（2）3s
【解析】
【详解】
（1）由题意可知小球从A到B的过程中竖直位移与水平位移之比为
（2）设小球在空中飞行时间为t，则
解得
20．×
【解析】
【详解】
平抛运动的轨迹是抛物线，速度方向时刻变化，但是加速度方向总是竖直向下的，故此说法错误．
21．9m/s
【解析】
【分析】
【详解】
物体做平抛运动，水平方向
x=v0t
竖直方向
解得
22．10帧
【解析】
【详解】
解：小球做平抛运动，由，可得小球在空中运动时间
因为每秒25帧拍摄照片，所以该同学大约拍到0.4×25帧=10帧照片。
答案第1页，共2页
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