2022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019） 5.4抛体运动的规律 课时作业（含解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019） 5.4抛体运动的规律 课时作业（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 733.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-15 10:09:49 | ||
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文档简介
5.4抛体运动的规律
一、单选题
1．小明同学在“探究平抛运动规律”的实验中，在实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，每次释放小球的位置必须（ ）
A．相同 B．不同
2．如图所示，A、B两个小球从同一竖直线上的不同位置水平拋出，结果它们同时落在地面上的同一点C，已知A离地面的高度是B离地面高度的2倍，则A、B两个球的初速度之比vA∶vB为（ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．∶1 D．1∶
3．如图在斜面顶端的A点以速度v0平抛一小球，经t1时间小球落到斜面上B点处。若在A点将此小球以0.5v0的速度水平抛出，经时间小球落到斜面上的C点，则（ ）
A．＝，＝2 B．＝，＝
C．＝，＝ D．＝1，＝2
4．有A、B、C、D四个完全相同的小球从地面上同一位置抛出，轨迹分别如图中①②③④所示。由图中轨迹可知，A、B到达的最大高度相同，B、C的水平射程相同，A、D的水平射程相同，C、D到达的最大高度相同，不计空气阻力，则下列有关四个小球的运动分析正确的是（ ）
A．A、B两球抛出时的速度相等
B．A、D两球在最高点时的速度相等
C．B、C在空中运动时间相同
D．C、D两球落地时速度与地面的夹角一定不相等
5．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时的速度
A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同
C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同
6．用如图装置做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是（ ）
A．用重锤线确定y轴方向
B．用目测判断斜槽末端切线是否水平
C．每次从轨道上不同位置释放小球
D．斜槽不是光滑的，这是实验误差的主要来源
7．图甲为滑雪大跳台的滑道示意图，其主要由助滑道、跳台、着陆坡组成，在助滑道与跳台之间用一段弯曲滑道衔接，助滑道与着陆坡均可以视为倾斜直道。运动员由起点滑下，从跳台飞出后，在空中完成系列动作，最后落至着陆坡。运动员离开跳台至落到着陆坡阶段的轨迹如图乙所示，P为这段轨迹的最高点，不计空气阻力，运动员可视为质点。则下列说法正确的是（ ）
A．运动员一直处于超重状态
B．运动员在P点的速度为0
C．运动员在P点重力的瞬时功率为0
D．P点的高度与刚离开跳台时的速度大小无关
8．如图所示，在与水平方向成37°角的斜坡上A点，以10m/s的速度水平抛出一个小球，小球落到斜坡上，g=10m/s2，则小球在空中飞行时间为
A．0.75s B．1.5s C．2s D．3s
二、多选题
9．一架战斗机在一悬崖区域进行投弹训练，悬崖壁可以看做一个竖直平面，战斗机以恒定速度沿着与悬崖平面垂直的方向向着悬崖水平飞行，先后释放炸弹P和炸弹Q。释放P和Q的时间间隔为t。P和Q均击在悬崖壁上，且击中的时间间隔为t′，击中点间距为H。不计空气阻力，重力加速度已知。根据以上信息可以判断或求出（ ）
A．t＞t′
B．t＜t′
C．P离开飞机到击中悬崖的时间
D．Q离开飞机到击中悬崖下落的高度
10．如图所示，x轴在水平面内，y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球P、Q的运动轨迹，它们在空中某一点相遇。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．球P先抛出 B．两球同时抛出 C．球P的初速度大 D．球Q的初速度大
11．将一小球以5m/s的速度水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为5m。不计空气阻力，重力加速度g取，则小球（ ）
A．飞行的时间为1s B．飞行的时间为2s C．下落的高度为5m D．下落的高度为10m
12．如图为湖边一倾角为30的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石块，已知AO=40m，忽略人的身高，不计空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．若v0<20m/s，则石块不能落入水中
B．若v0>18m/s，则石块可以落入水中
C．若石块不能落入水中，落到斜面上时速度方向与水平面的夹角恒定与v0无关
D．若石块能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小
三、解答题
13．在倾角为37°的斜面上，从A点以4m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上B点，如图所示．g=10m/s2，求小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanα及A、B间距离s的大小．
14．某同学将一个小球在距水平地面高的平台边缘处水平击出，测出小球落地时的水平距离，不计空气阻力，取，求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）小球被击出时的水平初速度；
15．“高手在民间”.在一次服务行业的技能大赛中，某参赛选手能在最短时间内将手中的十只盘子等间距地分发到餐桌周边，荣获比赛的一等奖.如图所示，放在水平地面上的餐桌高为0.8 m，图中的盘子为该选手抛出的一只盘子，盘子在桌面上沿直径由O点滑行0.9 m后，停在距离桌边0.1 m处的A点，已知这种盘子与桌面间的动摩擦因数为0.5，忽略盘子的大小和空气的阻力，取重力加速度g=10 m/s2.求:
（1）该盘子刚落到O点时，水平初速度v0的大小;
（2）该选手在一次练习过程中，盘子沿桌面直径方向以水平初速度v0落在桌面上的O'点，但O'点较O点前移了0.2 m，求盘子落地点距桌边的水平距离;
（3）为使盘子能沿桌面直径方向从O'点滑停到A点，盘子的水平初速度v1的大小.
参考答案：
1．A
【详解】为了能较准确地描绘运动轨迹，每次小球抛出的初速度要相同且水平，因此每次必须由同一位置静止释放小球。
故选A。
2．D
【详解】根据
可得
则AB两球的时间之比为
根据x=vt，则
故选D。
3．A
【详解】小球都是做平抛运动，落在斜面上，根据平抛运动规律，当以v0速度抛出时有
其中
以0.5v0抛出时有
其中
联立解得
根据几何关系有
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】A．抛体运动中A、B到达的最大高度相同，由
可知，A、B抛出时的竖直速度相等，在空中运动的时间相等，水平速度不等，则抛出时的速度不等，故选项A错误；
C．BC的最大高度不同，则运动时间不同，选项C错误；
B．由
可知，A运动的时间比D的要长，又A和D水平射程相等，由可得，A的水平速度比D的小，而最高点时的速度即为水平方向的速度，故两者不相等，选项B错误；
D．由对称性可知，落地时速度与水平方向的夹角与抛出时相等，故要判断落地时速度与水平方向的夹角，只需判断抛出时速度与水平方向的夹角即可，对于C和D，由轨迹可知，C到达的最大高度与D的相等，则竖直初速度相等，运动时间相等，结合水平位移知，C的水平速度要小于D的，设抛出时速度与水平方向的夹角为θ，则
经分析可知，C抛出时速度与水平方向的夹角比D的大，故一定不相等，选项D正确。
故选D。
5．A
【详解】两只小球均做平抛运动，由平抛运动规律可知，水平方向做匀速直线运动的速度相同，竖直方向做自由落体运动，落地时的竖直方向的速度相同，由运动的合成可知，两球落地时的速度大小相等，方向相同，故A正确，B、C、D错误．
故应选A．
6．A
【详解】A．在实验中用重锤线确定y轴方向，故A正确．
B．不能通过目测确定斜槽末端是否水平，正确方法是让小球置于斜槽末端，看是否滚动，确定斜槽末端是否水平，故B错误．
CD．为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，斜槽是否光滑，不影响实验的误差，故C错误，D错误．
7．C
【详解】A.运动员离开跳台后到着地之前只受重力作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故A错误；
B.运动员在P点竖直方向速度为0，水平方向速度不为0，故B错误；
C.运动员在P点竖直方向速度为0，根据PG＝mgvy，可知运动员在P点重力的瞬时功率为0，故C正确；
D.运动员在竖直方向上做竖直上抛运动，起跳时速度越大，则竖直速度越大，P点的高度越大，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】小球从斜面上平抛落至斜面上，其位移偏向角为37°，故有，解得小球在空中的运动时间.故选B.
9．ACD
【详解】AB．战斗机做匀速直线运动，炸弹做平抛运动，故炸弹一直在飞机的正下方，故P和Q击在悬崖壁上的时间间隔为t′为零；而t不为零；故
t＞t′
故A正确，B错误；
CD．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据位移公式，有
两个方程联立可以解出P离开飞机到击中悬崖的时间tP和Q离开飞机到击中悬崖下落的高度hQ；故CD正确。
故选ACD。
10．BC
【详解】AB．两球均做平抛运动，竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由知二者运动时间t相同，则同时抛出，选项A错误，B正确。
CD．由题图知两球运动至相遇点时，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，选项C正确，D错误；
故选BC。
11．AC
【详解】AB．做平抛运动的物体，在水平方向做匀速直线运动，可得飞行时间为
A正确，B错误；
CD．竖直方向做自由落体运动，可得下落的高度为
C正确，D错误。
故选AC。
12．BCD
【详解】AB．小球落在O点下落的高度
h=40×m=20m，
则运动的时间
，
则要恰好落在O点的初速度
，
，可知石块可以落入水中，故A错误，B正确．
C．石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有
，
速度与水平方向的夹角
，
因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关．故C正确；
D．若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知
初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故D正确。
故选BCD。
13．1.5；3m
【详解】运动轨迹如图，结合几何知识：
所以有：
设小球运动的时间为t，利用平抛知识有：
联立以上各式计算得出：
则：
.
所以AB间的距离：
.
答：小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值，A、B间距离
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据平抛运动的规律有
解得
（2）根据平抛运动的规律有
解得
15．（1）3 m/s. （2）0.4 m （3） m/s.
【分析】考查匀变速直线运动规律应用和平抛运动规律应用。
【详解】（1）该盘子落到O后，以水平初速度v0做匀减速直线运动，依题意：
滑行过程受摩擦力作用：
解得
（2）仍然以水平初速度v0做匀减速直线运动，但O'点较O点前移了0.2 m，即滑行0.8m后以速度v平抛出去：
解得：
由自由落体运动规律：
联立解得水平位移
（3）为使盘子能沿桌面直径方向从O'点滑停到A点，即水平滑行0.7m后停下：
解得
一、单选题
1．小明同学在“探究平抛运动规律”的实验中，在实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，每次释放小球的位置必须（ ）
A．相同 B．不同
2．如图所示，A、B两个小球从同一竖直线上的不同位置水平拋出，结果它们同时落在地面上的同一点C，已知A离地面的高度是B离地面高度的2倍，则A、B两个球的初速度之比vA∶vB为（ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．∶1 D．1∶
3．如图在斜面顶端的A点以速度v0平抛一小球，经t1时间小球落到斜面上B点处。若在A点将此小球以0.5v0的速度水平抛出，经时间小球落到斜面上的C点，则（ ）
A．＝，＝2 B．＝，＝
C．＝，＝ D．＝1，＝2
4．有A、B、C、D四个完全相同的小球从地面上同一位置抛出，轨迹分别如图中①②③④所示。由图中轨迹可知，A、B到达的最大高度相同，B、C的水平射程相同，A、D的水平射程相同，C、D到达的最大高度相同，不计空气阻力，则下列有关四个小球的运动分析正确的是（ ）
A．A、B两球抛出时的速度相等
B．A、D两球在最高点时的速度相等
C．B、C在空中运动时间相同
D．C、D两球落地时速度与地面的夹角一定不相等
5．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时的速度
A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同
C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同
6．用如图装置做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是（ ）
A．用重锤线确定y轴方向
B．用目测判断斜槽末端切线是否水平
C．每次从轨道上不同位置释放小球
D．斜槽不是光滑的，这是实验误差的主要来源
7．图甲为滑雪大跳台的滑道示意图，其主要由助滑道、跳台、着陆坡组成，在助滑道与跳台之间用一段弯曲滑道衔接，助滑道与着陆坡均可以视为倾斜直道。运动员由起点滑下，从跳台飞出后，在空中完成系列动作，最后落至着陆坡。运动员离开跳台至落到着陆坡阶段的轨迹如图乙所示，P为这段轨迹的最高点，不计空气阻力，运动员可视为质点。则下列说法正确的是（ ）
A．运动员一直处于超重状态
B．运动员在P点的速度为0
C．运动员在P点重力的瞬时功率为0
D．P点的高度与刚离开跳台时的速度大小无关
8．如图所示，在与水平方向成37°角的斜坡上A点，以10m/s的速度水平抛出一个小球，小球落到斜坡上，g=10m/s2，则小球在空中飞行时间为
A．0.75s B．1.5s C．2s D．3s
二、多选题
9．一架战斗机在一悬崖区域进行投弹训练，悬崖壁可以看做一个竖直平面，战斗机以恒定速度沿着与悬崖平面垂直的方向向着悬崖水平飞行，先后释放炸弹P和炸弹Q。释放P和Q的时间间隔为t。P和Q均击在悬崖壁上，且击中的时间间隔为t′，击中点间距为H。不计空气阻力，重力加速度已知。根据以上信息可以判断或求出（ ）
A．t＞t′
B．t＜t′
C．P离开飞机到击中悬崖的时间
D．Q离开飞机到击中悬崖下落的高度
10．如图所示，x轴在水平面内，y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球P、Q的运动轨迹，它们在空中某一点相遇。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．球P先抛出 B．两球同时抛出 C．球P的初速度大 D．球Q的初速度大
11．将一小球以5m/s的速度水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为5m。不计空气阻力，重力加速度g取，则小球（ ）
A．飞行的时间为1s B．飞行的时间为2s C．下落的高度为5m D．下落的高度为10m
12．如图为湖边一倾角为30的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O，一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石块，已知AO=40m，忽略人的身高，不计空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．若v0<20m/s，则石块不能落入水中
B．若v0>18m/s，则石块可以落入水中
C．若石块不能落入水中，落到斜面上时速度方向与水平面的夹角恒定与v0无关
D．若石块能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小
三、解答题
13．在倾角为37°的斜面上，从A点以4m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上B点，如图所示．g=10m/s2，求小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanα及A、B间距离s的大小．
14．某同学将一个小球在距水平地面高的平台边缘处水平击出，测出小球落地时的水平距离，不计空气阻力，取，求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）小球被击出时的水平初速度；
15．“高手在民间”.在一次服务行业的技能大赛中，某参赛选手能在最短时间内将手中的十只盘子等间距地分发到餐桌周边，荣获比赛的一等奖.如图所示，放在水平地面上的餐桌高为0.8 m，图中的盘子为该选手抛出的一只盘子，盘子在桌面上沿直径由O点滑行0.9 m后，停在距离桌边0.1 m处的A点，已知这种盘子与桌面间的动摩擦因数为0.5，忽略盘子的大小和空气的阻力，取重力加速度g=10 m/s2.求:
（1）该盘子刚落到O点时，水平初速度v0的大小;
（2）该选手在一次练习过程中，盘子沿桌面直径方向以水平初速度v0落在桌面上的O'点，但O'点较O点前移了0.2 m，求盘子落地点距桌边的水平距离;
（3）为使盘子能沿桌面直径方向从O'点滑停到A点，盘子的水平初速度v1的大小.
参考答案：
1．A
【详解】为了能较准确地描绘运动轨迹，每次小球抛出的初速度要相同且水平，因此每次必须由同一位置静止释放小球。
故选A。
2．D
【详解】根据
可得
则AB两球的时间之比为
根据x=vt，则
故选D。
3．A
【详解】小球都是做平抛运动，落在斜面上，根据平抛运动规律，当以v0速度抛出时有
其中
以0.5v0抛出时有
其中
联立解得
根据几何关系有
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】A．抛体运动中A、B到达的最大高度相同，由
可知，A、B抛出时的竖直速度相等，在空中运动的时间相等，水平速度不等，则抛出时的速度不等，故选项A错误；
C．BC的最大高度不同，则运动时间不同，选项C错误；
B．由
可知，A运动的时间比D的要长，又A和D水平射程相等，由可得，A的水平速度比D的小，而最高点时的速度即为水平方向的速度，故两者不相等，选项B错误；
D．由对称性可知，落地时速度与水平方向的夹角与抛出时相等，故要判断落地时速度与水平方向的夹角，只需判断抛出时速度与水平方向的夹角即可，对于C和D，由轨迹可知，C到达的最大高度与D的相等，则竖直初速度相等，运动时间相等，结合水平位移知，C的水平速度要小于D的，设抛出时速度与水平方向的夹角为θ，则
经分析可知，C抛出时速度与水平方向的夹角比D的大，故一定不相等，选项D正确。
故选D。
5．A
【详解】两只小球均做平抛运动，由平抛运动规律可知，水平方向做匀速直线运动的速度相同，竖直方向做自由落体运动，落地时的竖直方向的速度相同，由运动的合成可知，两球落地时的速度大小相等，方向相同，故A正确，B、C、D错误．
故应选A．
6．A
【详解】A．在实验中用重锤线确定y轴方向，故A正确．
B．不能通过目测确定斜槽末端是否水平，正确方法是让小球置于斜槽末端，看是否滚动，确定斜槽末端是否水平，故B错误．
CD．为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，斜槽是否光滑，不影响实验的误差，故C错误，D错误．
7．C
【详解】A.运动员离开跳台后到着地之前只受重力作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故A错误；
B.运动员在P点竖直方向速度为0，水平方向速度不为0，故B错误；
C.运动员在P点竖直方向速度为0，根据PG＝mgvy，可知运动员在P点重力的瞬时功率为0，故C正确；
D.运动员在竖直方向上做竖直上抛运动，起跳时速度越大，则竖直速度越大，P点的高度越大，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】小球从斜面上平抛落至斜面上，其位移偏向角为37°，故有，解得小球在空中的运动时间.故选B.
9．ACD
【详解】AB．战斗机做匀速直线运动，炸弹做平抛运动，故炸弹一直在飞机的正下方，故P和Q击在悬崖壁上的时间间隔为t′为零；而t不为零；故
t＞t′
故A正确，B错误；
CD．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据位移公式，有
两个方程联立可以解出P离开飞机到击中悬崖的时间tP和Q离开飞机到击中悬崖下落的高度hQ；故CD正确。
故选ACD。
10．BC
【详解】AB．两球均做平抛运动，竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由知二者运动时间t相同，则同时抛出，选项A错误，B正确。
CD．由题图知两球运动至相遇点时，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，选项C正确，D错误；
故选BC。
11．AC
【详解】AB．做平抛运动的物体，在水平方向做匀速直线运动，可得飞行时间为
A正确，B错误；
CD．竖直方向做自由落体运动，可得下落的高度为
C正确，D错误。
故选AC。
12．BCD
【详解】AB．小球落在O点下落的高度
h=40×m=20m，
则运动的时间
，
则要恰好落在O点的初速度
，
，可知石块可以落入水中，故A错误，B正确．
C．石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有
，
速度与水平方向的夹角
，
因为θ一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关．故C正确；
D．若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知
初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故D正确。
故选BCD。
13．1.5；3m
【详解】运动轨迹如图，结合几何知识：
所以有：
设小球运动的时间为t，利用平抛知识有：
联立以上各式计算得出：
则：
.
所以AB间的距离：
.
答：小球落到B点时速度方向与水平方向夹角的正切值，A、B间距离
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据平抛运动的规律有
解得
（2）根据平抛运动的规律有
解得
15．（1）3 m/s. （2）0.4 m （3） m/s.
【分析】考查匀变速直线运动规律应用和平抛运动规律应用。
【详解】（1）该盘子落到O后，以水平初速度v0做匀减速直线运动，依题意：
滑行过程受摩擦力作用：
解得
（2）仍然以水平初速度v0做匀减速直线运动，但O'点较O点前移了0.2 m，即滑行0.8m后以速度v平抛出去：
解得：
由自由落体运动规律：
联立解得水平位移
（3）为使盘子能沿桌面直径方向从O'点滑停到A点，即水平滑行0.7m后停下：
解得