鲁科版 (2019)必修第二册 2.2 平抛运动 同步练习
一、单选题
1.决定平抛运动物体飞行时间的因素是( )
A.初速度 B.抛出时的高度
C.抛出时的高度和初速度 D.以上均不对
2.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是非匀变速运动
B.平抛运动是匀速运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
3.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,加速度一定改变
B.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
C.物体做曲线运动时,它所受的合力一定不为零
D.物体受到恒定的合力作用时,它的运动状态不发生改变
4.如图,某同学在空旷的地面扔飞镖,曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中,下列说法正确的是( )
A.飞镖速度的大小不变,速度方向时刻发生变化
B.飞镖速度的大小不变,加速度方向时刻发生变化
C.飞镖速度方向和加速度方向,始终在曲线每点的切线方向上
D.飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
5.中国面食种类繁多,其中“刀削面”堪称一绝,从同一位置依次削出三个小面条,分别落在水面上A、B、C三点,运动轨迹如图所示,忽略空气阻力的影响,小面条被削离面团后可视为平抛运动,假设三个小面条质量相等,下列说法正确的是( )
A.三个小面条被削离时速度相等
B.落在A点的小面条在空中运动时间最短
C.小面条C初速度的最大
D.落在C点的小面条落在水面时速度变化最大
6.如图所示,将两个斜滑道固定在同一竖直平面内,最下端水平,把两个质量相等的小钢球,从滑道的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板平滑连接,则他将观察到1球击中2球,这说明( )
A.平抛运动在水平方向是匀速运动
B.平抛运动在竖直方向是自由落体运动
C.平抛运动在水平方向做匀加速直线运动
D.平抛运动在竖直方向做匀速运动
7.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
8.关于平抛运动,下面的几种说法中正确的是( )
A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B.平抛运动是曲线运动,它的速度大小和方向在不断改变
C.平抛运动可以分解为水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.平抛运动的物体质量越小,落点就越远,质量越大,落点就越近
9.某学校的排球场示意图如图所示,其尺寸规格为半边场“”,网高为,某中学生站在后边界中点A处,将排球从高处垂直球网水平击出,取重力加速度大小,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若球能落在对方的场内,则球刚被击出时的速度大小可能为
B.若球能落在对方的场内,则球刚被击出时的速度大小可能为
C.若球能落在对方的场内,则球刚被击出时的速度大小可能为
D.球不可能落在对方的场内
10.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
11.某时刻一物体开始做平抛运动,设该物体运动时间为t、水平方向的分速度大小为vx,竖直方向的分速度大小为vy,水平方向的分位移大小为x,竖直方向的分位移大小为y,下列关于它们之间的关系图像不合理的是( )
A. B.
C. D.
12.下列物理知识中,说法正确的是( )
①对于物体运动的原因,亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动
②由数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条抛物线
③在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,用到的主要实验方法是控制变量法
④在“匀变速直线运动位移公式的推导”中,把整个运动分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加。这里采用了等效法
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
13.对于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.水平射程由初速度决定 B.飞行时间由高度决定
C.是非匀变速曲线运动 D.速度和加速度都是变化的
14.小明同学取细杆,铁钉和羽毛分别做成A、B两只飞镖,在墙上挂一自制的标靶,在离墙一定距离的同一点,分别将它们沿同一方向水平掷出,不计空气阻力,两只飞镖插在靶上的状态如图所示,现已知A,B两飞镖的尖端在靶上的同一条竖直直线上,则下列说法正确的是( )
A.运动过程中,A镖的加速度比B镖小
B.A镖的运动时间比B镖的运动时间长
C.A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小
D.从掷出到插入靶的过程中,A镖发生的位移比B镖发生的位移小
15.从同一高度以不同速度同时抛出两个质量不同的石子,若不计空气阻力下列说法正确的是( )
A.质量大的先落地
B.两石子同时落地
C.质量大的落地时距出发点水平距离近
D.速度大的石子先落地
二、填空题
16.从同一高度以不同的初速度水平抛出两个小球,小球都做平拋运动,最后落到同一水平地面上.两个小球在空中运动的时间__________(选填“相等”或“不相等”),落地时的速度______(选填“相同”或“不相同”)。
17.做平抛运动的物体的运动规律可以用如图所示的实验形象描述。小球从坐标原点O水平抛出,做平抛运动。两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球,在两个坐标轴上留下了小球的两个影子。影子1做________运动,影子2做________运动。
18.平抛运动的分解:可以尝试将平抛运动分解为______的分运动和______的分运动。
三、解答题
19.假设一架飞机在高空沿水平方向匀速飞行,每隔相同的时间,从飞机上释放一个物体.请根据伽利略对平抛运动的结论推断:
(1)这些物体在落地之前,在空中排列成的几何图形是什么样子?它们在竖直方向的距离之比是多少?
(2)这些物体在落地之后,在地面(假设地面平坦)排列成的几何图形是什么样子?相互之间的距离是多少?
20.如图所示,在水平地面上固定一倾角=37°的斜面体ABC,A正上方一小物体距离地面高h=8m,将物体自由下落或以水平速度v0=4m/s向右抛出,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物体自由下落到地面的时间t1;
(2)物体做平抛运动0.3s时的速度大小v;
(3)物体击中斜面的时间t2。
21.取两个形状、大小尽量相同的山楂A、B,将山楂B夹在拇指与弯曲的食指之间,山楂A放在中指上,使两山楂尽量处于同一高度,如图所示。用食指弹击放在中指上的山楂A,山楂A沿水平方向抛出,山楂B同时被释放自由下落。它们是否会同时落地?动手做一做,看看与你的判断是否相同,并说明其中的道理。
22.图为简化的跳台滑雪的雪道示意图,AO为助滑道,OB为着陆坡,着陆坡倾角为θ。某运动员从助滑道上的A点由静止自由下滑,然后从O点沿水平方向飞出,最后落在着陆坡上某点(图中未画出)。已知A点与O点的高度差为h,运动员的质量为m,重力加速度为g。运动员和滑雪板整体可看作一个质点,不计一切摩擦和空气阻力。求:
(1)运动员经过O点时速度大小v0;
(2)运动员落在着陆坡某点时的动能Ek。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
平抛运动的飞行时间由其竖直分运动决定,由公式
h=gt2
知飞行时间由抛出时的高度决定。
故B正确。
2.C
【详解】
ABC.做平抛运动的物体只受重力作用,产生恒定的加速度,是匀变速运动,其初速度与合外力不共线,是曲线运动,故平抛运动是匀变速曲线运动,AB错误,C正确;
D.平抛运动可以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,故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度,其方向一定与竖直方向(或水平方向)有夹角,D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A.做曲线运动的物体,加速度不一定改变,例如平抛运动,选项A错误;
B.物体受到的合力为零时,它可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,选项B错误;
C.物体做曲线运动时,物体的速度一定发生改变,则一定产生加速度,所以它所受的合力一定不为零,选项C正确;
D.由于力是产生加速度的原因,则物体受到恒定的合力作用时,它的运动状态会发生改变,选项D错误。
故选C。
4.D
【详解】
A.飞镖抛出后做曲线运动,速度方向不断改变,忽略空气阻力,飞镖做平抛运动,水平速度不变,竖直速度一直增大,合速度逐渐增大,即速度大小变化,故A错误;
B.忽略空气阻力飞镖只受重力,故根据牛顿第二定律可知,加速度恒定,为重力加速度,故B错误;
C、飞镖做曲线运动,速度方向是切线方向;合力方向竖直向下,故加速度方向竖直向下,故C错误;
D、飞镖做曲线运动,根据曲线运动条件,加速度方向跟速度方向不在同一直线上,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
ABC.三个小面条下落的高度相同,由
可得:
三个小面条下落的高度相同,所以下落时间相同,又
三个小面条水平位移不同,所以被削离时速度不同,小面条C的水平位移最大,则初速度最大,AB错误,C正确;
D.速度的变化量为:
由于下落时间相同,所以速度变化量相同,D错误;
故选C。
6.A
【详解】
小球1做平抛运动,小球2做匀速运动,小球1在离开轨道末端时的水平速度与小球2的速度相等,小球1能够击中小球2,说明小球1与小球2在水平方向上的运动形式相同,所以这个实验说明平抛运动在水平方向是匀速运动。
故选A。
7.B
【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。
8.B
【详解】
A.平抛运动是一种在重力作用下的匀变速曲线运动。故A错误;
B.平抛运动是曲线运动,它的速度大小和方向在不断改变。故B正确;
C.平抛运动可以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。故C错误;
D.平抛运动的加速度与质量无关,则知其运动情况与质量无关,落点远近与其质量无关。故D错误。
故选B。
9.D
【详解】
假设球恰好过网,则从发球到恰好过网的过程中,球下降的高度为
所经历的时间为
所以球过网的最小速度为
假设球能够刚好击中对方球场边界,则球在空中运动的时间为
则球能落在对方的场内的最大速度为
所以假设不成立,即球不可能落在对方的场内。
故选D。
10.A
【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。
11.B
【详解】
AB.平抛运动的水平分运动为匀速直线运动,故x-t图像应为倾斜直线,vx-t图像为平行于t轴的直线,故A正确,不符合题意;B错误,符合题意;
CD.平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,则根据运动学规律有
故vy-x和图像均为过原点的倾斜直线,故CD正确,不符合题意。
故选B。
12.A
【详解】
①对于物体运动的原因,亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动,该说法正确;
②由数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条抛物线,该说法正确;
③在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,用到的主要实验方法是等效法,该说法错误;
④在“匀变速直线运动位移公式的推导”中,把整个运动分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加。这里采用了微元法,该说法错误;
故选A。
13.B
【详解】
A.水平射程为
则水平射程由初速度和高度共同决定,选项A错误;
B.根据
飞行时间由高度决定,选项B正确;
C.平抛运动的加速度恒定为g,是匀变速曲线运动,选项C错误;
D.平抛运动的速度是变化的,但是加速度是不变的,选项D错误。
故选B。
14.D
【详解】
A.运动过程中,两镖的加速度相同,均为g,选项A错误;
B.根据
可知,因B镖下落的高度较大,可知A镖的运动时间比B镖的运动时间短,选项B错误;
C.根据
因为A镖运动的时间较短,则A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大,选项C错误;
D.从掷出到插入靶的过程中,两镖的水平位移相同,而A镖的竖直位移较小,则A镖发生的位移比B镖发生的位移小,选项D正确。
故选D。
15.B
【详解】
不计空气阻力时,石子都做平抛运动,平抛运动与物体质量无关,两物体从同一高度抛出,竖直方向的分运动是自由落体运动,所以两石子运动时间相同;水平方向分运动是匀速直线运动,因为初速度不同,所以落地点距出发点的水平距离不同,故ACD错误,B正确。
故选B。
16. 相等 不相同
【详解】
[1][2]平抛运动竖直方向是自由落体运动,在空中运动的时间只跟竖直高度有关系,所以两个小球在空中运动的时间相等,初速度不同,落地时竖直速度相同,由平行四边形定则得落地速度为
所以落地速度不同。
17. 匀速直线 自由落体
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,结合水平方向和竖直方向上的运动规律分析判断。
【详解】
[1][2]因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以影子1做匀速直线运动。在竖直方向上做自由落体运动,所以影子2做自由落体运动。
18. 水平方向 竖直方向
【详解】
略
19.(1)这些物体在落地之前,在空中排列成一条竖直直线,它们在竖直方向的距离之比为1:3:5;(2)物体落地后在地面上排成一条直线,相互之间的距离相等。
【详解】
(1)物体离开飞机做平抛运动,初速度与飞机的速度相同,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以这些物体在落地前在空中排列成一条竖直直线,因为竖直方向上做自由落体运动,则它们在竖直方向的距离之比为1:3:5;
(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,物体落地后在地面上排成一条直线,相互之间的距离相等。
20.(1);(2);(3)1s
【详解】
(1)根据
解得自由下落到地面的时间
(2)根据
做平抛运动0.3s时的速度大小
(3)物体水平方向有
物体竖直方向有
根据几何关系有
得
21.见解析
【详解】
由题意可知,山楂A被弹出后做平抛运动,山楂B同时做自由落体运动,两者在竖直方向的运动相同,均为自由落体运动,则两个山楂将同时落地。
22.(1);(2)
【详解】
(1)运动员从滑道上的A点由静止自由下滑到O点过程,根据机械能守恒
解得
(2)从O点飞出后,做平抛运动,水平方向
竖直方向
落到斜面上
联立以上各式解得飞行时间
运动员落在着陆坡某点的竖直方向的速度
落在着陆坡某点时的速度
则物体的动能
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