第五章第4节抛体运动的规律同步练习（含答案）

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第五章第4节抛体运动的规律同步练习
姓名：__________ 班级：__________ 座号：__________
一、单选题（共20小题）
1. 关于平抛运动，下列说法中正确的是(　　)
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，其速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
C. 做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
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
2. 某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的(　　)
A. 时刻相同，地点相同
B. 时刻相同，地点不同
C. 时刻不同，地点相同
D. 时刻不同，地点不同
3. “套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏．如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设圆环的运动可视为平抛运动，则(　　)21·cn·jy·com
A. 小孩抛出的圆环速度大小较小
B. 两人抛出的圆环速度大小相等
C. 大人抛出的圆环运动时间较短
D. 小孩抛出的圆环运动时间较短
4. 羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图是他表演时的羽毛球场地示意图．图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高．若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动，则(　　)
A. 击中甲、乙两鼓的两球初速度v甲＝v乙
B. 击中甲、乙两鼓的两球初速度v甲>v乙
C. 假设某次发球能够击中甲鼓，用相同速度发球可能击中丁鼓
D. 击中四鼓的羽毛球中，击中丙鼓的初速度最大
5. 蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠不能逃脱被击中厄运的是(设树枝足够高)(　　)
A. 竖直上跳
B. 静止不动
C. 自由落下
D. 沿树以小于g的加速度加速下滑
6. 如图所示，甲、乙两人在高楼不同窗口向着对面的斜面水平抛出质量不等的A、B两个小球，两球同时落在斜面上，不计空气阻力，则B球比A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
7. 如图所示，a、b和c三个小球从同一竖直直线上的A、B两点水平抛出，落到同一水平面上，其中b和c是从同一点抛出的，a、b两球落在同一点．设a、b和c三个小球的初速度分别为va、vb、vc，运动时间分别为ta、tb、tc，不考虑空气阻力，则(　　)
A. va>vb＝vc，ta>tb>tc
B. va>vb>vc，taC. vatc
D. va>vb>vc，ta>tb＝tc
8. 有A、B两小球，B的质量为A的两倍，现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力，图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是(　　)【来源：21cnj*y.co*m】
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
9. 有一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出．水管距地面高h＝1.8 m，水落地的位置到管口的水平距离x＝1.2 m．不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是(g取10 m/s2)(　　)
A. 1.2 m/s
B. 2.0 m/s
C. 3.0 m/s
D. 4.0 m/s
10. 如图所示，窗子上、下沿间的高度H＝1.6 m，墙的厚度d＝0.4 m，某人在离墙壁距离L＝1.4 m、距窗子上沿h＝0.2 m处的P点，将可视为质点的小物件以速度v水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，取g＝10 m/s2.则v的取值范围是(　　)
A. v＞7 m/s
B. v＜2.3 m/s
C. 3 m/s＜v＜7 m/s
D. 2.3 m/s＜v＜3 m/s
11. 一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球以水平速度v从图示位置飞出，不计空气阻力，g取10 m/s2，欲打在第4级台阶上，则v的取值范围是(　　)
A. m/sB. 2 m/sC. m/sD. 2 m/s12. 如图所示，从水平地面上方高h处的A、B两点分别以初速度v1、v2相向水平抛出两小球(可视为质点)，两球在离水平地面高处相遇，不计空气阻力．若将两球抛出的初速度都增加到原来的两倍，则两球相遇点离地面的高度为(　　)【版权所有：21教育】
A. h
B. h
C. h
D. h
13. 由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m3/min，水离开喷口时的速度大小为16 m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2)(　　)
A. 28.8 m　1.12×10－2 m3
B. 28.8 m　0.672 m3
C. 38.4 m　1.29×10－2 m3
D. 38.4 m　0.776 m3
14. 如图所示，M、N是两块挡板，挡板M高h′＝10 m，其上边缘与挡板N的下边缘在同一水平面．从高h＝15 m的A点以速度v0水平抛出一小球(可视为质点)，A点与两挡板的水平距离分别为d1＝10 m，d2＝20 m．N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小可能是下列给出数据中的哪个(g取10 m/s2，空气阻力不计)(　　)21教育网
A. 8 m/s
B. 4 m/s
C. 15 m/s
D. 21 m/s
15. 如图所示，A、B两质点以相同的水平速度v0抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B在光滑斜面上运动，落地点为P2，不计阻力，比较P1、P2在x轴方向上的远近关系是(　　)21世纪教育网版权所有
A. P1较远
B. P2较远
C. P1、P2等远
D. 大小不确定
16. 如图所示，一架在2 000 m高空以200 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B.已知山高720 m，山脚与山顶的水平距离为1 000 m，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则投弹的时间间隔应为(　　)
A. 4 s
B. 5 s
C. 9 s
D. 16 s
17. 距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m，在B点用细线悬挂一小球甲，离地高度为h，如图所示．小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的另一小球乙由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地．不计空气阻力，球可视为质点，重力加速度g取10 m/s2.可求得h等于(　　)
A. 1.25 m
B. 2.25 m
C. 3.75 m
D. 4.75 m
18. 如图所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R.一个小球从A点沿AB以速度v0抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是(　　)
A. v0越大，小球从抛出到落在半圆环上经历的时间越长
B. 即使v0取值不同，小球落到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同
C. 若v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环
D. 无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环
19. 飞镖运动于十五世纪兴起于英格兰，二十世纪初，成为人们日常休闲的必备活动．一般飞镖的靶上共标有10环，第10环的半径最小．现有一靶的第10环的半径为1 cm，第9环的半径为2 cm，以此类推，若靶的半径为10 cm，在进行飞镖训练时，当人离靶的距离为5 m，将飞镖对准第10环中心以水平速度v投出，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)2·1·c·n·j·y
A. 当v＞50 m/s时，飞镖将射中第8环线以内
B. 当v＝50 m/s时，飞镖将射中第6环线
C. 若要击中第10环的线内，飞镖的速度v至少为50 m/s
D. 若要击中靶子，飞镖的速度v至少为50 m/s
20. 如图所示，两个相对的斜面的倾角分别为37°和53°，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为(　　)2-1-c-n-j-y
A. 1∶1
B. 1∶3
C. 16∶9
D. 9∶16
二、多选题（共4小题）
21. (多选)如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度为g，将球的运动视作平抛运动，下列叙述正确的是(　　)
A. 球的速度v等于L
B. 球从击出至落地所用时间为
C. 球从击球点至落地点的位移等于L
D. 球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
22. (多选)如图所示，B点位于斜面底端M点的正上方，并与斜面顶端A点等高且高度为h，在A、B两点分别以速度va和vb沿水平方向抛出两个小球a、b(均可视为质点)．若a球落到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N，不计空气阻力，重力加速度为g，则(　　)【出处：21教育名师】
A. va＝vb
B. va＝vb
C. a、b两球同时抛出
D. a球比b球提前抛出的时间为(－1)
23. (多选)如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　)21教育名师原创作品
A. 沿路径1抛出的小球落地的速率最大
B. 沿路径3抛出的小球在空中运动的时间最长
C. 三个小球抛出的初速度竖直分量相等
D. 三个小球抛出的初速度水平分量相等
24. (多选)如图所示，ab为竖直面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R，将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则(　　)www.21-cn-jy.com
A. 当小球的初速度为时，撞击环时的竖直分速度最大
B. 当小球的初速度为时，将撞击到环上的bc段
C. 当v0取适当值时，小球可以垂直撞击半圆环
D. 无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环
三、计算题（共2小题）
25. 用30 m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成30°角，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：21*cnjy*com
(1)此时物体相对于抛出点的水平位移大小和竖直位移大小；
(2)再经过多长时间，物体的速度方向与水平方向的夹角为60°？(物体的抛出点足够高)
26. 如图所示，做斜上抛运动的物体到达最高点时，速度v＝24 m/s，落地时速度vt＝30 m/s，g取10 m/s2.求：
(1)物体抛出时速度的大小和方向；
(2)物体在空中的飞行时间T.
1. 【答案】D
【解析】做平抛运动的物体受重力的作用，故A错误；平抛运动是曲线运动，其速度方向沿轨迹的切线方向，不断改变，所以平抛运动是变速运动；由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故B错误；由平抛运动规律知，做平抛运动的物体的落点远近只与其初速度和下落高度有关，与其质量无关，故C错误；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D正确．
2. 【答案】B
【解析】弹出的小球做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，水平方向的分运动为匀速直线运动．弹射管自由下落，两只小球始终处于同一水平面，因此两只小球同时落地．由h＝gt2知，两只小球在空中运动的时间不相等，由x＝vt知水平位移不相等，落地点不同．
3. 【答案】D
【解析】平抛运动的时间由高度决定，竖直方向圆环做自由落体运动，且大人的抛出高度大于小孩的抛出高度，根据t＝得：t大人>t小孩，C错误，D正确；水平方向圆环做匀速直线运动，且圆环在水平方向的位移相等，根据x＝v0t得：v小孩>v大人，A、B错误．
4. 【答案】B
【解析】甲、乙两鼓距飞出点的高度相同，击中甲、乙两鼓的羽毛球的运动时间相同，由于水平位移x甲>x乙，所以v甲>v乙，故A错误，B正确；由题图可知，羽毛球的发球点与甲、丁两鼓，三个点不在同一直线上，所以用能够击中甲鼓的速度，不可能击中丁鼓，故C错误；由于丙、丁两鼓的高度相同，但丁鼓距离发球点的水平距离更大，所以击中丁鼓的初速度一定大于击中丙鼓的初速度，故D错误．
5. 【答案】C
【解析】子弹在竖直方向上是自由落体运动，若松鼠竖直上跳，在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故A不符合题意；若松鼠静止不动，在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故B不符合题意；松鼠做自由落体运动，那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的，它们始终在一个高度上，所以松鼠一定会被击中，故C符合题意；松鼠沿树以小于g的加速度加速下滑，则在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故D不符合题意．
6. 【答案】B
【解析】B的竖直位移较小，根据t＝可知，B运动的时间较短，则B后抛出；B的水平位移较大，根据v0＝可知，B的初速度较大，故B正确．
7. 【答案】B
【解析】a、b、c三个小球做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，即h＝gt2，则t＝，即小球运动时间由抛出点的高度决定，故taxc，故vb>vc；由于tavb，综上所述：va>vb>vc，故选项B正确，A、C、D错误．
8. 【答案】A
【解析】物体做斜抛运动的轨迹只与初速度的大小和方向有关，而与物体的质量无关，A、B两小球的轨迹相同，故A项正确，B、C、D项错误．
9. 【答案】B
【解析】水平喷出的水做平抛运动，根据平抛运动规律h＝gt2可知，水在空中运动的时间为0.6 s，根据x＝v0t可知，水从管口喷出的初速度为v0＝2.0 m/s，选项B正确．
10. 【答案】C
【解析】若小物件恰好经窗口上沿，则有h＝gt12，L＝v1t1，解得v1＝7 m/s，若小物件恰好经窗口下沿，则有h＋H＝gt22，L＋d＝v2t2，解得v2＝3 m/s，所以3 m/s＜v＜7 m/s，故C正确．
11. 【答案】A
【解析】设恰好打在第3级台阶的边缘，则有：
3h＝gt32，3l＝v3t3
解得v3＝ m/s
设恰好打在第4级台阶的边缘，
则有4h＝gt42，4l＝v4t4
解得v4＝2 m/s
所以打在第4级台阶上应满足的条件：
m/s12. 【答案】B
【解析】设A、B两点间的水平距离为x，初速度加倍后两球相遇点离地面的高度为h′，由平抛运动规律有x＝(v1＋v2)，x＝(2v1＋2v2)，解得h′＝h，选项B正确．
13. 【答案】A
【解析】水离开喷口后做斜上抛运动，将运动分解为水平方向和竖直方向，
在竖直方向上：vy＝vsin θ
代入数据可得vy＝24 m/s
故水柱能上升的高度
h＝＝28.8 m
水从喷出到最高处着火位置所用的时间：t＝
代入数据可得t＝2.4 s
故空中水柱的水量为：
V＝2.4× m3＝1.12×10－2 m3
A项正确．
14. 【答案】C
【解析】要让小球直接进入挡板M的右边区域，下落的高度为Δh＝h－h′＝5 m，由t＝得t＝1 s，由d1＝v01t，d2＝v02t，得v0的取值范围为10 m/s≤v0≤20 m/s，故选C.21*cnjy*com
15. 【答案】B
【解析】因aP1＝g，aP2＝gsin θ，且B沿斜面下落分位移大小比竖直高度大，故tP2>tP1，又x＝v0t，故x2>x1，B项正确．
16. 【答案】C
【解析】第一颗炸弹的飞行时间t1＝＝ s＝20 s，轰炸机投第一颗炸弹时离山脚的水平距离x1＝vt1＝4 000 m．第二颗炸弹的飞行时间t2＝＝ s＝16 s，飞行的水平距离x2＝vt2＝200×16 m＝3 200 m．投弹的时间间隔Δt＝＝9 s.
17. 【答案】A
【解析】小车经过A点，将小球乙自由卸下后，小球乙做平抛运动，则有H＝gt12，解得t1＝ s＝1 s，小车从A点运动到B点的时间为t2＝＝ s＝0.5 s，因为两球同时落地，则细线被轧断后小球甲做自由落体运动的时间为t3＝t1－t2＝1 s－0.5 s＝0.5 s，则h＝gt32＝×10×0.52 m＝1.25 m，故选A.
18. 【答案】D
【解析】小球落在环上的最低点C时所用时间最长，所以选项A错误；由平抛运动规律的推论可知，小球的速度方向与水平方向夹角的正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的2倍，v0取值不同，小球落到环上时的位移与水平方向的夹角不同，则速度方向和水平方向的夹角不相同，选项B错误；小球做平抛运动的末速度方向斜向右下方，不可能垂直撞击半圆环左半部分，要使小球垂直撞击半圆环右半部分，设小球落点与圆心O的连线与水平方向夹角为θ(0<θ<)，如图所示，根据平抛运动规律可得，v0t＝R(1＋cos θ)，Rsin θ＝gt2，tan θ＝，联立解得cos θ＝1，则垂直撞击到半圆环是不可能的，故选项D正确，C错误．21cnjy.com
19. 【答案】B
【解析】当v＝50 m/s时，运动的时间t＝＝ s＝0.1 s，则飞镖在竖直方向上的位移y＝gt2＝×10×0.01 m＝0.05 m＝5 cm，将射中第6环线，当v＞50 m/s时，飞镖将射中第6环线以内，选项A错误，B正确；射中第10环线内，下降的最大高度为0.01 m，根据h＝gt2得，t＝ s，则最小初速度v＝＝ m/s＝50 m/s，选项C错误；若要击中靶子，下降的高度不能超过0.1 m，根据h＝gt2得，t＝ s，则最小速度v＝＝ m/s＝25 m/s，选项D错误．【来源：21·世纪·教育·网】
20. 【答案】D
【解析】根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知，x＝v0t，y＝gt2，tan θ＝，分别将37°、53°代入可得A、B两个小球平抛所经历的时间之比为9∶16，选项D正确．www-2-1-cnjy-com
21. 【答案】AB
【解析】由平抛运动规律知，H＝gt2，得t＝，故B正确；球在水平方向做匀速直线运动，由x＝vt得，v＝＝＝L，故A正确；击球点到落地点的位移大小为，且与球的质量无关，故C、D错误．
22. 【答案】BD
【解析】由h＝，＝gtb2得ta＝，tb＝，故a球比b球提前抛出的时间Δt＝(－1)，选项D正确，C错误；设a球落到M点的水平位移为2x，由va＝，vb＝，可得va＝vb，选项B正确，A错误．
23. 【答案】AC
【解析】根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度，三个小球上升高度相同，根据h＝可知三个小球沿竖直方向的分速度相同，故C正确；由t＝及对称性可知，三个小球在空中运动的时间相等，所以B错误；由于沿路径1抛出的小球水平位移最大，而运动时间相等，可知沿路径1抛出的小球水平分速度最大，根据平行四边形定则可知沿路径1抛出的小球落地的速率最大，故A正确，D错误．
24. 【答案】AD
【解析】当小球落在c点时，竖直分速度最大，对应的初速度是，故A正确．当小球的初速度为时，因为<，所以小球将撞击到环上的ac段，故B错误．根据推论：做平抛运动的物体的速度方向的反向延长线通过水平位移的中点，又圆心O点不会是水平位移的中点，所以小球撞击在半圆环上任意一点的速度方向的反向延长线不可能通过O点，即无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环，故C错误，D正确．
25. 【答案】(1)30 m　15 m　(2)2 s
【解析】(1)设物体在A点时速度方向与水平方向成30°角，如图所示，
tan 30°＝＝，tA＝＝ s
所以在此过程中水平方向的位移xA＝v0tA＝30 m
竖直方向的位移yA＝gtA2＝15 m.
(2)设物体在B点时速度方向与水平方向成60°角，从抛出点运动到B点的时间为tB，则tB＝＝3 s21·世纪*教育网
所以物体从A点运动到B点所经历的时间Δt＝tB－tA＝2 s.
26. 【答案】(1)30 m/s，与水平方向夹角为37°　(2)3.6 s
【解析】(1)根据斜抛运动的对称性，物体抛出时的速度与落地时的速度大小相等，
故v0＝vt＝30 m/s，设与水平方向夹角为θ，则cos θ＝＝，故θ＝37°.
(2)由(1)知，竖直方向的初速度为
vy＝＝ m/s＝18 m/s
故飞行时间T＝2＝2× s＝3.6 s.
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