5.4课时 抛体运动的规律 课时同步练习-2021-2022学年高一物理必修第二册（人教版2019）(word版含答案)

5.4课时 抛体运动的规律 课时同步练习
一、单选题（本大题共9小题）
1．一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为vt，则它的运动时间为（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，在斜面顶端的A点以速度v0平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v0水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（　　）
A．AB∶AC=2∶1 B．AB∶AC=4∶1
C．t1∶t2=4∶1 D．t1∶t2=∶1
3．如图，网球发球机固定在平台上，从同一高度沿水平方向发射出的网球发球机甲、乙两球均落在水平地面上，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，网球可视为质点。则（　　）
A．甲球在空中运动时间小于乙球在空中运动时间
B．甲球在空中运动时间大于乙球在空中运动时间
C．甲球从出口飞出时的初速度大于乙球从出口飞出时的初速度
D．甲球从出口飞出时的初速度小于乙球从出口飞出时的初速度
4．如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系﹐用一个小球在О点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出。O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为、、，不计空气阻力，打在挡板上的相应位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD=1∶3∶5，则、、之间的正确关系是（ ）
A．∶∶=5∶3∶1B．∶∶=6∶3∶2
C．∶∶=3∶2∶1D．∶∶=9∶4∶1
5．如图所示，一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为L，成绩为4L，假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α，运动员可视为质点，不计空气阻力，则有（　　）
A．tanα=2 B．tanα=1 C．tanα= D．tanα=
6．如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点将一小球以水平速度v0沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（　 　）
A． B． C． D．
7．如图所示，从、两点沿水平方向分别发射两个完全相同的小球甲和乙，两小球落在水平地面上的同一点，已知、两点在同一竖直线上，距地面的高度分别为和，忽略空气阻力，则两小球从被抛出到落地过程中，下列说法正确的是（　　）
A．两小球抛出时的速度相同
B．小球甲与小球乙运动的时间之比为
C．小球甲与小球乙落地时的速度方向相同
D．两小球的位移相同
8．一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t，竖直方向速度大小为v0，则t为（不计空气阻力，重力加速度为g）（　　）
A． B． C． D．
9．如图，一个人拿着一个小球想把它扔进前方一堵竖直墙的洞里，洞比较小，球的速度必须垂直于墙的方向才能进入，洞离地面的高度，人抛球出手时，球离地面高度，人和墙之间有一张竖直网，网高度，网离墙距离，不计空气阻力，，下列说法正确的是（　　）
A．只要人调整好抛球速度大小以及抛射角度，不管人站在离网多远的地方，都可以把球扔进洞
B．要使球扔进洞，人必须站在离网距离至少1m处
C．要使球扔进洞，人必须站在离网距离至少处
D．要使球扔进洞，人必须站在离网距离至少2m处
二、多选题（本大题共3小题）
10．如图所示，一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行，发现地面目标P后开始瞄准并投掷炸弹，若炸弹恰好击中目标P，则（假设投弹后，飞机仍以原速度水平匀速飞行不计空气阻力）
A．此时飞机正在P点正上方
B．此时飞机是否处在P点正上方取决于飞机飞行速度的大小
C．飞行员听到爆炸声时，飞机正处在P点正上方
D．飞行员听到爆炸声时，飞机正处在P点偏西一些的位置
11．如图所示，一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取10 m/s2），以下判断中正确的是（　　）
A．小球经过A、B两点间的时间t=s B．小球经过A、B两点间的时间t=s
C．A、B两点间的高度差h=10 m D．A、B两点间的高度差h=15m
12．如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是（g取，不计空气阻力）（　　）
A．他安全跳过去是可能的
B．他安全跳过去是不可能的
C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应不小于
D．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于
三、填空题（本大题共5小题）
13．某同学在离地高处以的水平速度抛出一个物体，不计空气阻力，则物体在空中运动的时间为_______s，物体落地点到抛出点的水平距离为_____m。（g取）
14．在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示。现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，AA’=x1，BB’=x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为______
15．如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知A点的高度h，则小球到达B点时的速度大小为______.
16．如图所示，小球从倾角为37°的斜面底端的正上方以15 m/s的速度水平抛出，飞行一段时间后恰好垂直撞在斜面上，则小球在空中飞行的时间为________ s；抛出点距斜面底端的高度为______ m．
17．做杂技表演的汽车从高台上水平飞出，在空中运动一段时间后着地．一架相机通过多次曝光，得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片，如图所示（虚线为正方形格子）．已知汽车长度为3.6m，相邻两次曝光的时间间隔相等，第 三个像是汽车着地瞬间的像，由照片可以推算出汽车飞出高台时的速度大小为____m/s，高台离地面的高度为______m．（取g=10m/s2）
四、解答题（本大题共3小题）
18．如图所示，质量为m = 0.2kg的小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ =53°的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下，顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H = 7.2m。g取10m/s2（sin53° = 0.8，cos53° =0.6），求∶
（1）小球水平抛出的初速度v0是多大；
（2）小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间。
19．如图所示，一个小球从高处以水平速度抛出，撞在倾角的斜面上的P点，已知，重力加速度大小取g=10。求
（1）P、C之间的距离；
（2）小球撞击P点时速度。
20．如图所示，倾角为37°的斜面长l＝1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v0＝3 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），求：
（1）抛出点O离斜面底端的高度；
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
将物体落地的速度进行分解，则有
又由小球竖直方向做自由落体运动，有
得
故选D。
2．B
【解析】
由平抛运动的特点可知
即
可得
平抛运动的位移为
联立
可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
3．D
【解析】
AB．竖直方向由
可知，两球下落高度h相同，故在空中运动的时间相同，AB错误；
CD．水平方向由
可知，甲水平位移较小，甲初速度较小，C错误，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
以不同速度水平抛出，竖直方向均为自由落体运动，由
可得
由于AB∶BC∶CD=1∶3∶5，则可得三次小球运动时间之比为
又有水平位移相同，水平方向做匀速直线运动，则由
可得平抛初速度之比为
∶∶=6∶3∶2
故选B。
5．B
【解析】
运动员从最高点到落地的过程做平抛运动，根据对称性，可知平抛运动的水平位移为，则有
解得
运动员通过最高点时的速度为
则有
ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【解析】
AB．根据几何关系可知：水平速度与末速度的夹角为θ，则有
解得
根据
解得
AB错误；
CD．在水平方向
解得
D错误，C正确。
故选C。
7．B
【解析】
AB．小球在竖直方向做自由落体运动，根据
可知小球甲与小球乙运动的时间之比为
小球在水平方向做匀速直线运动，根据
可知两小球抛出时的速度之比为
故A错误，B正确；
C．设小球落地时速度方向与水平方向的夹角为θ，则有
根据对AB项的分析可知
故C错误；
D．易知小球甲的位移大于小球乙的位移，故D错误。
故选B。
8．D
【解析】
根据平抛运动的特点可知，物体竖直方向做自由落体运动，则有
可得
故ABC错误，D正确。
故选D。
9．B
【解析】
球的运动是斜上抛运动，最后垂直墙进入洞里，则可以把它看成是从洞开始的平抛运动，从洞到高h的网过程中
得出
水平方向上若恰好擦网
得出
从墙洞的位置，到人抛出球的位置处，竖直方向上
得出
故人距离墙的水平距离至少为
故要使球扔进洞，人必须站在离网距离至少为
故选B。
10．AD
【解析】
由于惯性，炸弹离开飞机时水平方向的速度与飞机的速度相同，因此炸弹落地时，飞机一定在P点正上方，A正确，B错误；但当爆炸声传到飞行员的耳中时，飞机又向西飞行了一段距离，故D正确，C错误．故选AD．
11．AC
【解析】
AB．根据平行四边形定则知
vyA＝v0tan45°＝10 m/s
vyB＝v0tan 60°＝v0＝10m/s
则小球由A到B的时间间隔
故A正确，B错误；
CD．A、B的高度差
故C正确，D错误。
故选AC。
12．BC
【解析】
AB．演员从屋顶跳出做平抛运动，竖直方向有，可得演员的飞行时间为
水平方向有可得，水平位移为
则演员不能安全跳过，故A错误B正确；
CD．如果要安全跳过去，则演员的水平位移应不小于，根据公式可得，他在屋顶水平跳跃速度
故D错误C正确。
故选BC。
13． 1 5
【解析】
依题意，物体做平抛运动，则有
求得物体在空中运动的时间为
物体落地点到抛出点的水平距离为
14．
【解析】
水平方向小球做匀速直线运动，则由初始点O到A过程有
x1=v0t0
由初始点O到B过程
x2=v0t
竖直方向做自由落体运动，则有
h=gt2-gt02
联立得
15．
【解析】
小球在光滑斜面上做类平抛运动，沿斜面向下的加速度
由A运动至B的时间为t，沿斜面向下的位移为
所以
小球到达B点的水平速度为vB．沿斜面向下的速度为
故小球在B点的速度为
。
16． 2.0 42.5
【解析】
设飞行的时间为t，则x=v0t
OQ=gt2
因为是垂直装上斜面，斜面与水平面之间的夹角为37°，所以＝tan53°
解得：vy=20m/s
所以t=＝2s
因为斜面与水平面之间的夹角为37°如图所示，
由三角形的边角关系可知，＝tan37°
所以AQ=PQtan37°=15×2×0.75m=22.5m
h=OQ+AQ=42.5m
17． 12 11.25
【解析】
．在竖直方向上，根据△y=gT2得，
T=s=0.6s
则汽车离开平台的速度
v0=x/T=m/s=12m/s.
．第二个图竖直方向上的瞬时速度
vy2=m/s=9m/s
则落地的竖直分速度
vy=vy2+gT=9+10×0.6m/s=15m/s
高台离地面的高度
h=m=11.25m.
【点睛】
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动，根据竖直方向上△h=gT2，求出相等的时间间隔T，再根据水平方向的水平位移，求出平抛运动的初速度；
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第二个图在竖直方向上的分速度，结合速度时间公式求出落地的速度，根据速度位移公式求出平台离地的高度．
18．（1）；（2）1.4s
【解析】
（1）小球水平抛出后做平抛运动，在到达斜面顶端时竖直方向有
解得
则
由题意可知
可得
（2）在斜面上，由牛顿第二定律得
得
由运动学公式得
联立解得
小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间
19．（1）；（2），方向垂直于斜面向下
【解析】
（1）设P、C之间的距离为L，根据平抛运动规律
联立解得
，
（2）小球撞击P点时的水平速度
竖直速度
小球撞击P点时速度的大小为
设小球的速度方向与水平方向的夹角为，则
，
方向垂直于斜面向下，所以小球垂直于斜面向下撞击P点。
20．（1）1.7m；（2）0.125
【解析】
(1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直分速度为vy，如图所示
由几何关系得
tan37°=
设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得
vy＝gt
y＝gt2
x＝v0t
设抛出点到斜面底端的高度为h，由几何关系得
h=y+xtan37°
联立解得
h=1.7m
(2)设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得
设滑块的加速度为a，由运动学公式得
s=at2
对滑块，由牛顿第二定律得
mgsin37°-μmgcos37°=ma
联立解得
μ=0.125
答案第1页，共2页
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