人教版必修二5.4抛体运动的规律(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版必修二5.4抛体运动的规律(word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 198.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-09 19:52:28 | ||
图片预览
文档简介
人教版必修二5.4抛体运动的规律
一、单项选择题（共5小题；）
1. 将一小球在距离地面高度 处沿水平方向抛出，以地面为参考系，忽略空气阻力则该小球在空中做
A. 匀速直线运动 B. 匀减速直线运动
C. 平抛运动 D. 自由落体运动
2. 在抗震救灾中，一架飞机水平匀速飞行。从飞机上每隔 释放 包物品，先后共释放 包，若不计空气阻力，从地面上观察 包物品
A. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的
C. 在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D. 在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的
3. 如图所示，在距水平地面分别为 和 的高度处，同时将质量相同的 、 两小球以相同的初速度 水平抛出，则以下判断正确的是
A. 、 两小球同时落地
B. 球比 球先落地
C. 、 两小球水平位移之比为
D. 、 两小球水平位移之比为
4. 设以初速度 做平抛运动的物体竖直分位移与水平分位移的比值为 ，运动时间为 ，则下列说法正确的是
A. 与 成正比 B. 与 成反比
C. 与 成正比 D. 是定值与 无关
5. 如图所示，在研究平抛运动时，小球 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关 ，被电磁铁吸住的小球 同时自由下落，改变整个装置的高度 做同样的实验，发现位于同一高度的 、 两个小球总是同时落地，该实验现象说明了 球在离开轨道后
A. 水平方向的分运动是匀速直线运动
B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动
C. 竖直方向的分运动是自由落体运动
D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动
二、双项选择题（共2小题；）
6. 如图， 轴在水平地面内， 轴沿竖直方向。图中画出了从 轴上沿 轴正向抛出的三个小球 、 和 的运动轨迹，其中 和 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则
A. 的飞行时间比 的长 B. 和 的飞行时间相同
C. 的水平速度比 的小 D. 的初速度比 的大
7. 如图， 轴在水平地面内， 轴沿竖直方向。图中画出了从 轴上沿 轴正向抛出的三个小球 、 和 的运动轨迹，其中 和 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则
A. 的初速度不可能比 的大 B. 和 的飞行时间不可能相同
C. 的初速度不可能比 的小 D. 的飞行时间不可能比 的长
三、多项选择题（共1小题；）
8. 如图所示，运动员在球网正上方距地面 处，将网球沿垂直球网的方向击出，球刚好落在地线上，已知底线到网的距离为 ，重力加速度为 。若将球的运动视作平抛运动，下列说法正确的是
A. 根据题目条件能求出球的水平速度
B. 根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间
C. 球从击球点至落球地点的位移等于
D. 球从击球点至落球地点的位移与球的质量无关
四、填空题（共6小题；）
9. 如图所示，在投飞镖比赛中，投飞镶的人想投中靶心，可他每次瞄准靶心后，水平投出的飞镖始终不能击中靶心，其中的原因是
10. 一小球从水平台面边缘以速度 水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ，落地点距台面边缘的水平距离为 。若使小球以速度 仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为 。
11. 以速度 水平抛出一个物体，已知它落地时的速度大小为等于初速度的 倍。不计空气阻力，则抛出点离地面的高度为 。
12. 斜抛运动
定义：将物体以初速度 斜向上或斜向下抛出，物体只在① 作用下的运动。
性质：斜抛运动是加速度为 的② 运动，运动轨迹是抛物线。
研究方法：用运动的合成与分解方法研究平抛运动。
（1）水平方向：③ 运动。
（2）竖直方向：匀变速运动。
13. 一个小球被水平抛出。抛出点与水平地面的距离为 ，小球落地点与抛出点的水平距离为 。不计空气阻力。小球从抛出到落地的过程经历的时间为 ；小球被抛出时的速度大小为 ；小球落地时的速度大小为 。（取 ）
14. 如图所示，质量为 的小钢球以 的水平速度抛出，下落 时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角 ，刚要撞击钢板时小球的速度大小为 。（取 ）
五、解答题（共7小题；）
15. 如图所示，是研究小球做平抛运动过程中所得到小球的运动轨迹，已知轨迹上 点为小球的抛出点， 点的坐标是 ，。若 取 ，求：
（1）小球从 点运动到 点所经历的时间。
（2）小球平抛的初速度大小。
（3）小球经过 点时的速度的大小。
16. 在距地面 高处以 的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体落地，取 。求：
（1）物体开始抛出到落地所需时间；
（2）物体相对于抛出点的水平位移大小；
（3）由开始抛出经过多长时间，物体的速度方向与水平方向的夹角为
17. 为了描述斜抛运动，小明提出：‘‘可以建立坐标轴互不垂直的平面坐标系，其中 轴沿初速度方向， 轴沿重力方向，这样可以把斜抛运动分解为 轴方向的匀速直线运动和 轴方向的自由落体运动。”请你分析小明的想法是否可行 并思考：在互不垂直的平面坐标系中，曲线运动的合位移是否仍大于其分位移 合速度与分速度的大小关系如何
18. 如图所示，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 ，不计空气阻力，取重力加速度 。求：
（1）小球下落的时间 ；
（2）小球释放点与落地点之间的水平距离 。
19. 平抛一物体，当抛出 时它的速度方向与水平方向的夹角为 ，落地时速度方向与水平方向成 角，取 ，求：
（1）初速度大小；
（2）落地速度大小；
（3）抛出点离地面的高度。
20. 小明同学在某高处将一个小球以 的速度沿水平方向抛出，小球经过 的时间落地。不计空气阻力作用，重力加速度 。求：
（1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差；
（2）小球落地时的速度大小，以及速度与水平方向夹角。
21. 利用频闪照相法多次拍摄后，获得物体做斜抛运动时的照片如图所示。根据该照片，你认为斜抛运动可能具有哪些规律 与同学交流，分享你的研究成果。
答案
1. C
2. C
【解析】因为不计空气阻力，物品在水平方向将保持和飞机一致的匀速运动，因而 包物品在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线；因为飞机高度一致，物品做平抛运动的时间一致，水平速度一致，间隔时间一致，所以它们的落地点是等间距的。
3. C
【解析】AB．根据 得：
，
由于 、 两球平抛运动的高度之比为 ，则 、 下落的时间之比为 ，则AB错误；
CD．根据 知，两球的初速度相同，时间之比为 ，则水平位移之比为 ，故C正确，D错误。
故选C。
4. A
【解析】平抛运动在竖直方向的位移：，
水平方向的位移：，
由题意可知：，
可知 与 成正比，A正确，BCD错误。
5. C
【解析】球 与球 同时释放，同时落地，时间相同；
球做平抛运动， 球做自由落体运动；
将球 的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而 球的竖直分运动与 球时间相等，改变整个装置的高度 做同样的实验，发现位于同一高度的 、 两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即 球的竖直分运动与 球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
6. B， D
【解析】由图象可以看出， 两个小球的抛出高度相同， 的抛出高度最小，根据 可知， 的运动时间最短， 运动时间相等，故A错误，B正确；
由图象可以看出， 三个小球的水平位移关系为 最大， 最小，根据 可知，，所以 的初速度最大， 的初速度最小，故C错误，D正确。
7. C， D
【解析】 、 的高度相同，大于 的高度，根据 ，得 ，知 、 的运动时间相同， 的飞行时间一定小于 的时间，故B错误，D正确；
因为 的飞行时间短，但是水平位移大，根据 知， 、 的运动时间相同， 的水平位移大于 的水平位移，则 的初速度一定大于 的初速度。 的水平速度大于 的水平速度，故A错误，C正确。
8. A， B， D
【解析】根据 得，球从击出到落地的时间 ，
则球的水平初速度 ，故A 、B正确；
球从击球点到落地点的位移 ，故C错误；
因为高度一定，水平位移由初速度和运动时间决定，与质量无关，知球从击球点至落地点的位移与球的质量无关，故D正确。
9. 飞镖离手后做平抛运动，在竖直方向有向下的位移
10. ；
11.
12. ③重力；④匀变速曲线；⑤匀速直线
13. ；；
14. ；
【解析】（2014 湖北宜昌高一检测）
球下落 时的竖直分速度为 ，小球在水平方向上做匀速运动，速度为 ，所以小球撞击钢板时的速度为 ，方向与竖直方向成 角，由于小球是垂直撞在钢板上，钢板与水平面成 角。
15. （1）
【解析】 ，
（2）
【解析】
（3）
【解析】 ，，
16. （1）
【解析】根据 得：。
（2）
【解析】水平位移 。
（3）
【解析】设经过时间 ，物体的速度方向与水平方向的夹角为 ，则
则 。
17. 可行的；合位移不一定大于分位移，合速度不一定大于分速度
18. （1）
【解析】小球下落的时间 ；
（2）
【解析】小球释放点与落地点之间的水平距离 。
19. （1）
【解析】将平抛运动分解为水平和竖直两个方向，由题意作出运动轨迹如图所示
设初速度为 ，则 ，，代入数据得 ；
（2）
【解析】由图可知 ，则 ；
（3）
【解析】由 得 ，
在竖直方向上有 ，
代入数据得 。
20. （1）
【解析】竖直方向 ；
（2） ；
【解析】落地时竖直方向的速度为 ，
所以落地时的合速度为 ，
合速度与水平方向的夹角为 ，所以 。
21. 轨迹具有对称性，水平方向做匀速运动，等等
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共5小题；）
1. 将一小球在距离地面高度 处沿水平方向抛出，以地面为参考系，忽略空气阻力则该小球在空中做
A. 匀速直线运动 B. 匀减速直线运动
C. 平抛运动 D. 自由落体运动
2. 在抗震救灾中，一架飞机水平匀速飞行。从飞机上每隔 释放 包物品，先后共释放 包，若不计空气阻力，从地面上观察 包物品
A. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的
C. 在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D. 在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的
3. 如图所示，在距水平地面分别为 和 的高度处，同时将质量相同的 、 两小球以相同的初速度 水平抛出，则以下判断正确的是
A. 、 两小球同时落地
B. 球比 球先落地
C. 、 两小球水平位移之比为
D. 、 两小球水平位移之比为
4. 设以初速度 做平抛运动的物体竖直分位移与水平分位移的比值为 ，运动时间为 ，则下列说法正确的是
A. 与 成正比 B. 与 成反比
C. 与 成正比 D. 是定值与 无关
5. 如图所示，在研究平抛运动时，小球 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关 ，被电磁铁吸住的小球 同时自由下落，改变整个装置的高度 做同样的实验，发现位于同一高度的 、 两个小球总是同时落地，该实验现象说明了 球在离开轨道后
A. 水平方向的分运动是匀速直线运动
B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动
C. 竖直方向的分运动是自由落体运动
D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动
二、双项选择题（共2小题；）
6. 如图， 轴在水平地面内， 轴沿竖直方向。图中画出了从 轴上沿 轴正向抛出的三个小球 、 和 的运动轨迹，其中 和 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则
A. 的飞行时间比 的长 B. 和 的飞行时间相同
C. 的水平速度比 的小 D. 的初速度比 的大
7. 如图， 轴在水平地面内， 轴沿竖直方向。图中画出了从 轴上沿 轴正向抛出的三个小球 、 和 的运动轨迹，其中 和 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则
A. 的初速度不可能比 的大 B. 和 的飞行时间不可能相同
C. 的初速度不可能比 的小 D. 的飞行时间不可能比 的长
三、多项选择题（共1小题；）
8. 如图所示，运动员在球网正上方距地面 处，将网球沿垂直球网的方向击出，球刚好落在地线上，已知底线到网的距离为 ，重力加速度为 。若将球的运动视作平抛运动，下列说法正确的是
A. 根据题目条件能求出球的水平速度
B. 根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间
C. 球从击球点至落球地点的位移等于
D. 球从击球点至落球地点的位移与球的质量无关
四、填空题（共6小题；）
9. 如图所示，在投飞镖比赛中，投飞镶的人想投中靶心，可他每次瞄准靶心后，水平投出的飞镖始终不能击中靶心，其中的原因是
10. 一小球从水平台面边缘以速度 水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ，落地点距台面边缘的水平距离为 。若使小球以速度 仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为 。
11. 以速度 水平抛出一个物体，已知它落地时的速度大小为等于初速度的 倍。不计空气阻力，则抛出点离地面的高度为 。
12. 斜抛运动
定义：将物体以初速度 斜向上或斜向下抛出，物体只在① 作用下的运动。
性质：斜抛运动是加速度为 的② 运动，运动轨迹是抛物线。
研究方法：用运动的合成与分解方法研究平抛运动。
（1）水平方向：③ 运动。
（2）竖直方向：匀变速运动。
13. 一个小球被水平抛出。抛出点与水平地面的距离为 ，小球落地点与抛出点的水平距离为 。不计空气阻力。小球从抛出到落地的过程经历的时间为 ；小球被抛出时的速度大小为 ；小球落地时的速度大小为 。（取 ）
14. 如图所示，质量为 的小钢球以 的水平速度抛出，下落 时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角 ，刚要撞击钢板时小球的速度大小为 。（取 ）
五、解答题（共7小题；）
15. 如图所示，是研究小球做平抛运动过程中所得到小球的运动轨迹，已知轨迹上 点为小球的抛出点， 点的坐标是 ，。若 取 ，求：
（1）小球从 点运动到 点所经历的时间。
（2）小球平抛的初速度大小。
（3）小球经过 点时的速度的大小。
16. 在距地面 高处以 的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体落地，取 。求：
（1）物体开始抛出到落地所需时间；
（2）物体相对于抛出点的水平位移大小；
（3）由开始抛出经过多长时间，物体的速度方向与水平方向的夹角为
17. 为了描述斜抛运动，小明提出：‘‘可以建立坐标轴互不垂直的平面坐标系，其中 轴沿初速度方向， 轴沿重力方向，这样可以把斜抛运动分解为 轴方向的匀速直线运动和 轴方向的自由落体运动。”请你分析小明的想法是否可行 并思考：在互不垂直的平面坐标系中，曲线运动的合位移是否仍大于其分位移 合速度与分速度的大小关系如何
18. 如图所示，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 ，不计空气阻力，取重力加速度 。求：
（1）小球下落的时间 ；
（2）小球释放点与落地点之间的水平距离 。
19. 平抛一物体，当抛出 时它的速度方向与水平方向的夹角为 ，落地时速度方向与水平方向成 角，取 ，求：
（1）初速度大小；
（2）落地速度大小；
（3）抛出点离地面的高度。
20. 小明同学在某高处将一个小球以 的速度沿水平方向抛出，小球经过 的时间落地。不计空气阻力作用，重力加速度 。求：
（1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差；
（2）小球落地时的速度大小，以及速度与水平方向夹角。
21. 利用频闪照相法多次拍摄后，获得物体做斜抛运动时的照片如图所示。根据该照片，你认为斜抛运动可能具有哪些规律 与同学交流，分享你的研究成果。
答案
1. C
2. C
【解析】因为不计空气阻力，物品在水平方向将保持和飞机一致的匀速运动，因而 包物品在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线；因为飞机高度一致，物品做平抛运动的时间一致，水平速度一致，间隔时间一致，所以它们的落地点是等间距的。
3. C
【解析】AB．根据 得：
，
由于 、 两球平抛运动的高度之比为 ，则 、 下落的时间之比为 ，则AB错误；
CD．根据 知，两球的初速度相同，时间之比为 ，则水平位移之比为 ，故C正确，D错误。
故选C。
4. A
【解析】平抛运动在竖直方向的位移：，
水平方向的位移：，
由题意可知：，
可知 与 成正比，A正确，BCD错误。
5. C
【解析】球 与球 同时释放，同时落地，时间相同；
球做平抛运动， 球做自由落体运动；
将球 的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而 球的竖直分运动与 球时间相等，改变整个装置的高度 做同样的实验，发现位于同一高度的 、 两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即 球的竖直分运动与 球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
6. B， D
【解析】由图象可以看出， 两个小球的抛出高度相同， 的抛出高度最小，根据 可知， 的运动时间最短， 运动时间相等，故A错误，B正确；
由图象可以看出， 三个小球的水平位移关系为 最大， 最小，根据 可知，，所以 的初速度最大， 的初速度最小，故C错误，D正确。
7. C， D
【解析】 、 的高度相同，大于 的高度，根据 ，得 ，知 、 的运动时间相同， 的飞行时间一定小于 的时间，故B错误，D正确；
因为 的飞行时间短，但是水平位移大，根据 知， 、 的运动时间相同， 的水平位移大于 的水平位移，则 的初速度一定大于 的初速度。 的水平速度大于 的水平速度，故A错误，C正确。
8. A， B， D
【解析】根据 得，球从击出到落地的时间 ，
则球的水平初速度 ，故A 、B正确；
球从击球点到落地点的位移 ，故C错误；
因为高度一定，水平位移由初速度和运动时间决定，与质量无关，知球从击球点至落地点的位移与球的质量无关，故D正确。
9. 飞镖离手后做平抛运动，在竖直方向有向下的位移
10. ；
11.
12. ③重力；④匀变速曲线；⑤匀速直线
13. ；；
14. ；
【解析】（2014 湖北宜昌高一检测）
球下落 时的竖直分速度为 ，小球在水平方向上做匀速运动，速度为 ，所以小球撞击钢板时的速度为 ，方向与竖直方向成 角，由于小球是垂直撞在钢板上，钢板与水平面成 角。
15. （1）
【解析】 ，
（2）
【解析】
（3）
【解析】 ，，
16. （1）
【解析】根据 得：。
（2）
【解析】水平位移 。
（3）
【解析】设经过时间 ，物体的速度方向与水平方向的夹角为 ，则
则 。
17. 可行的；合位移不一定大于分位移，合速度不一定大于分速度
18. （1）
【解析】小球下落的时间 ；
（2）
【解析】小球释放点与落地点之间的水平距离 。
19. （1）
【解析】将平抛运动分解为水平和竖直两个方向，由题意作出运动轨迹如图所示
设初速度为 ，则 ，，代入数据得 ；
（2）
【解析】由图可知 ，则 ；
（3）
【解析】由 得 ，
在竖直方向上有 ，
代入数据得 。
20. （1）
【解析】竖直方向 ；
（2） ；
【解析】落地时竖直方向的速度为 ，
所以落地时的合速度为 ，
合速度与水平方向的夹角为 ，所以 。
21. 轨迹具有对称性，水平方向做匀速运动，等等
第1页（共1 页）