鲁科版 (2019)必修第二册 2.2 平抛运动 同步练习
一、单选题
1.某同学利用无人机玩投弹"游戏。无人机以的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离为h,空气阻力忽略不计。下列说法正确的是( )
A.小球在空中做自由落体运动
B.无人机速度越大,小球着地时竖直方向的速度也越大
C.小球下落时间与无人机的速度无关,只与下落高度h有关
D.小球着地速度与无人机的速度无关,只与下落高度h有关
2.一质点做曲线运动,则( )
A.质点的速度方向一定变化 B.质点的加速度方向一定变化
C.质点所受合力的大小一定变化 D.质点的位移大小与路程一定相等
3.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图,不计阻力,要使两球同时击中C点,则必须( )
A.先抛出A球 B.先抛出B球
C.同时抛出两球 D.A球的质量小于B球的质量
4.用分别表示平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度,不考虑空气阻力,重力加速度g恒定,下列说法不正确的是( )
A.物体在空中运动的时间由h决定,与无关
B.物体在空中运动的水平位移由决定,与h无关
C.物体落地时瞬时速度的大小和方向由和h共同决定
D.做平抛运动的物体在任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同
5.一个物体在两个互为锐角的恒力作用下,由静止开始运动,当经过一段时间后,突然去掉其中一个力,则物体将做( )
A.匀加速直线运动 B.匀变速曲线运动
C.平抛运动 D.变加速曲线运动
6.如图所示,乒乓球从斜面上滚下后在光滑的水平桌面上以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(筒的直径略大于乒乓球的直径),当乒乓球经过筒口时,对球进行吹气。关于乒乓球的运动,下列说法正确的是( )
A.吹气前后乒乓球的速度方向保持不变
B.吹气后乒乓球的速度方向立即变为沿吹气方向
C.只要用力吹气乒乓球就能进入纸筒
D.吹气后乒乓球将偏离原来的路径,但不能进入纸筒
7.忠魂归故里!辽宁沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇,迎接第八批志愿军烈士遗骸回家。两辆消防车凌空喷射出两道在空中最高点对接的巨型水柱,出现一个“水门”状的效果。若不计空气阻力,两侧同一水平位置喷射出的水柱恰好是对称的抛物线。则下列说法错误的是( )
A.两侧喷射出水的初速度不相同
B.两侧喷射出的水从喷出至到达最高点所用的时间相等
C.水柱在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直
D.取任意一小段水柱,在相等时间间隔内速度的变化量相同
8.平抛运动( )
A.是匀速率曲线运动 B.是匀变速曲线运动
C.是变加速曲线运动 D.不可能是两个直线运动的合运动
9.下列说法正确的是( )
A.做匀加速直线运动的物体,任意相等的时间内位移一定相同
B.做匀减速直线运动的物体,任意相等的时间内速度的变化量一定不相同
C.做平抛运动的物体,任意相等的时间内速度的变化量一定相同
D.做曲线运动的物体,任意相等的时间内路程的变化量一定相同
10.关于变速运动,下列送法正确的是( )
A.曲线运动不一定是变速运动
B.做变速运动物体一定受变力作用
C.做变速运动物体位移大小可能等于路程大小
D.两个直线运动合成一定是直线运动
11.歼轰-7“飞豹”,是由我国于80年代开始自行设计研制的中型战斗轰炸机,主要装备于海军航空兵,用于执行反舰、反潜等任务,保卫祖国美丽而广阔的海域。从水平飞行的歼轰-7上投下的炸弹,在不考虑空气阻力的情况下可以看作做平抛运动,则关于炸弹的运动,以下说法正确的是( )
A.离开轰炸机后,其速度和加速度都随时间的增加而增大
B.其运动是变加速运动
C.其水平方向的速度逐渐增大
D.其仅受重力的作用,所以加速度保持不变
12.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
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.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.
15.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.物体的加速度可以为零
B.变速运动一定是曲线运动
C.物体所受的合力方向和速度的方向有夹角(夹角不为0°或180°)时,物体一定做曲线运动
D.恒力作用下物体不可能做曲线运动
二、填空题
16.做平抛运动的物体质量越大,水平位移越大.( )
17.平抛运动:初速度沿______方向的抛体运动。
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.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。
20.如图所示,一条小河两岸的高度差是h,河宽是高度差的4倍,一辆摩托车(可视为质点)以v0=20m/s的水平速度向河对岸飞出,恰好越过小河。取g=10m/s2,求:
(1)摩托车在空中的飞行时间;
(2)小河的宽度。
21.如图所示,质量为M的物块静止在光滑桌面边缘,桌面距离水平地面的高度为h,质量为m的子弹以水平速度射入物块后,没有从木块射出。重力加速度为求:
(1)物块落地点离桌面边缘的水平距离;
(2)子弹射入木块过程中系统损失的机械能。
22.平抛运动的问题中不仅会涉及位移关系,有时还会涉及速度关系。如图所示,在摩托车赛道上,水平路面的前方有一个壕沟,壕沟两侧高度差为0.8m,水平间距为5m。若忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,摩托车水平飞出的速度至少要多大才能越过这个壕沟?摩托车刚好越过壕沟时速度方向与水平方向的夹角是多大?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.无人机匀速飞行,小球释放后由于惯性具有水平方向的初速度,故小球做平抛运动,故A错误;
BC.小球在竖直方向做自由落体运动,其运动时间只与高度h有关,与无关,小球着地时竖直方向的速度
也是与高度h有关,与无关,故B错误,C正确;
D.落地时合速度由水平速度和竖直速度共同决定,故与和h都有关,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】
A.曲线运动速度的方向沿曲线的切线方向,所以曲线运动质点的速度方向一定变化,A正确;
BC.平抛运动是典型的曲线运动,平抛运动只受重力,大小不变,平抛运动的加速度为重力加速度,大小方向都不变,BC错误;
D.质点做曲线运动,则曲线运动的位移一定小于路程,D错误。
故选A。
3.C
【详解】
抛出后小球做平抛运动,两小球从同一高度抛出,由
可知运动时间相等,要使两球同时击中C点,需要同时抛出两球,故C正确,ABD错误。
故选C。
4.B
【详解】
A.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,由
则可知,物体在空中运动的时间只由h决定,故A正确,不符合题意;
B.平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,有
则可知,物体在空中运动的水平位移由h和v0决定,故B错误,符合题意;
C.平抛运动在竖直方向上的分速度为
物体落地时瞬时速度的大小为
物体落地时瞬时速度方向与水平方向的夹角正切值为
则可知,物体落地时瞬时速度的大小和方向由v0和h共同决定,故C正确,不符合题意;
D.根据可知,做平抛运动的物体在任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】
一个物体在两个互为锐角的恒力作用下,由静止开始运动,做的是初速度为零的匀加速直线运动,速度与合力同向,撤去其中一个力,则合力与速度不共线了,故一定做曲线运动,合力是恒定的,所以加速度也是恒定的,故是匀变速曲线运动;故B正确,ACD错误。
故选B。
6.D
【详解】
吹气时,乒乓球受到一个指向圆筒方向的作用力,由于该力与运动方向垂直,所以乒乓球做类平抛运动,乒乓球将偏离原来的路径,但不能进入纸筒。
故选D。
7.C
【详解】
A.两侧同一水平位置喷射出的水柱恰好是对称的抛物线,可知两辆消防车喷射出水的初速度大小相等,但方向不同,故A正确;
BC.由于不计阻力,水柱只受重力,所以可视为从最高点做平抛运动,两侧喷射出的水到达最高点的时间相等,故B正确,C错误;
D.根据
可知取任意一小段水柱,在相等时间间隔内速度的变化量相同,故D正确。
由于本题选择错误的,故选C。
8.B
【详解】
A.平抛运动时,运动速度越来越快,因此一定不是匀速率曲线运动,A错误;
BC.平抛运动的物体,只受重力作用,加速度就是重力加速度,因此是匀变速曲线运动,B正确,C错误;
D.将平抛运动分解到水平方向和竖直方向,水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,因此平抛运动是两个直线运动的合运动,D错误。
故选B。
9.C
【详解】
A.做匀加速直线运动的物体,位移与时间的平方是一次函数关系,则任意相等的时间内位移不相同,故A错误;
B.根据 ,可知做匀减速直线运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量一定相同,故B错误;
C.根据,可知做平抛运动的物体任意相等的时间内速度的变化量一定相同,故C正确;
D.做曲线运动的物体,任意相等的时间内路程的变化量不一定相同,与运动情况有关,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】
A.既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,选项A错误;
B.做变速运动物体可以受恒力作用,如平抛运动,选项B错误;
C.如果物体在同一直线上沿同一方向做变速运动,其物体位移大小可能等于路程大小,选项C正确;
D.两个直线运动的合运动不一定是直线运动,比如平抛运动,选项D错误。
故选C。
11.D
【详解】
AD.平抛运动的加速度是重力加速度,保持不变,是匀变速运动,离开轰炸机的炸弹速度随时间的增加而增大,加速度不变,故A错误,D正确;
B.平抛运动是匀变速曲线运动,故B错误;
C.平抛运动水平方向上做匀速直线运动,速度不变,故C错误。
故选D。
12.D
【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。
13.C
【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.B
【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。
15.C
【详解】
A.曲线运动为变速运动,所受合力一定不为零,加速度一定不为零,故A错误;
B.变速运动也可能是直线运动,如匀加速直线运动,故B错误;
C.曲线运动的条件为:物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上,即物体所受的合力方向和速度的方向有夹角(夹角不为0°或180°),故C正确;
D.物体在恒力作用下可能做曲线运动,只要合力的方向与速度的方向不在同一直线上即可,如平抛运动,故D错误。
故选C。
16.×
【详解】
做平抛运动物体的水平位移与物体的质量无关,只与初速度和竖直高度有关,此说法错误.
17.水平
【详解】
略
18. 水平方向 竖直方向
【详解】
略
19.(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
20.(1)1s;(2)20m
【详解】
(1)设摩托车在空中的飞行时间为t,根据平抛运动规律有
联立解得
t=1s
(2)小河的宽度为
21.(1);(2)
【详解】
(1)设子弹击中物块后获得速度,系统动量守恒
物块做平抛运动的时间
物块落地点离桌面边缘的水平距离
解得
(2)对系统,由能量守恒定律得
解得
22.(1);(2)速度方向与水平方向的夹角正切值为0.32
【详解】
根据
在空中飞行时间
要想安全飞过壕沟,则飞行距离至少为5m,故水平分速度
落地时的竖直分速度
合速度与水平方向的夹角
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页