人教版（2019）必修 第二册第五章《抛体运动》单元练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修 第二册第五章《抛体运动》单元练习（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 274.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-02 08:54:33 | ||
图片预览
文档简介
《抛体运动》单元练习
一、单选题
1. 如图，在某次比赛中，排球从底线点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的点上，且平行于边界已知网高为，球场的长度为，重力加速度为，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时，击球点的高度和水平初速度分别为( )
A. B. C. D.
2. 生活中曲线运动随处可见，关于物体做曲线运动，下列说法正确的是( )
A. 速度方向有时与曲线相切，有时与曲线的切线垂直
B. 平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动
C. 物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧
D. 物体所受合力可能不变，但它的加速度一定改变
3. 铅球比赛中，某运动员以初速度将铅球推出，其运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，则铅球在空中运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 铅球做变加速曲线运动 B. 铅球做匀变速曲线运动
C. 铅球加速度方向始终沿轨迹切线方向 D. 铅球上升时间与下降时间相等
4. 如图所示，小球以速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是重力加速度为( )
A. 小球在空中的运动时间为 B. 小球的水平位移大小为
C. 小球的竖直位移大小为 D. 由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解
5. 质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图所示，下列判断正确的是重力加速度为( )
A. 的速率为 B. 的速率为
C. 绳的拉力大于 D. 绳的拉力小于
6. 如图，汽车甲以速度拉汽车乙前进，乙的速度为，甲、乙都在水平面上运动，则此时甲乙两车的速度之比为( )
A. B. C. D.
7. 一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是，一小球可视为质点以水平速度从图示位置飞出，不计空气阻力，取，欲打在第级台阶上，则的取值范围是
A. B.
C. D.
二、多选题
8. 在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有瘪粒。为了将它们分离，可用扬场机分选，如图所示，它的分离原理是( )
A. 小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远
B. 空气阻力对质量不同的物体影响不同
C. 瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，加速度最大，飞得最远
D. 空气阻力使它们的速度变化不同
9. 小河宽为，河水中各点水流速度与各点到较近河岸的距离成正比，，，是河中各点到较近河岸的距离．小船船头垂直于河岸渡河，小船在静水中的速度为，则下列说法中正确的是 ( )
A. 小船渡河时的轨迹是直线
B. 小船到达距河岸处时，船的速度大小为
C. 小船渡河时的轨迹是曲线
D. 小船到达距河岸处时，船的速度大小为
10. 如图所示，在水平地面上固定一倾角为的光滑斜面，在斜面底端的正上方高度为处平抛一小球，同时在斜面底端一物块以某一初速度沿斜面上滑，当其滑到最高点时恰好与小球相遇。小球和物块均视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为，下列判断正确的是
A. 物块沿斜面上滑的初速度为
B. 小球平抛运动下落的高度为
C. 小球在空中平抛运动的时间为
D. 小球水平抛出时的速度为
11. 如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转动轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方点处，在杆的中点处拴一细绳，通过滑轮后挂上重物，点与点的距离为，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓慢转至水平转过了角下列有关此过程的说法中正确的是( )
A. 重物做匀速直线运动 B. 重物做变速直线运动
C. 重物的最大速度是 D. 重物的速度先减小后增大
三、填空题
12. 在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹；将木板向后移距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹；将木板再向后移距离，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，得到点迹。若测得木板每次后移距离，、间距离，、间距离。根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算式为________用题中所给字母表示；小球初速度的值为________取，结果保留两位有效数字。
四、实验题
13. 图为研究平抛运动的实验装置，在实验过程中球在斜槽末端水平抛出时撞开轻质接触式开关未画出，被电磁铁吸住的球同时在等高位置自由下落，借助频闪相机记录两个小球下落过程中的位置．
请回答下列问题：
频闪相机记录、两球在下落过程中不同时刻的位置，关于该实验的原理或现象，下列说法正确的是________．
A.该实验用比较的方法来探究球在水平方向上的分运动规律
B.该实验用测量的方法来探究球在竖直方向上的分运动规律
C.从实验现象中可以得出球在竖直方向上的分运动是自由落体运动
D.从实验现象中可以得出球在水平方向上的分运动是匀速直线运动
根据两小球各自的运动特点，判断两小球在到达水平槽之前是否发生了碰撞？________填“是”或“否”．
利用频闪相片研究球的平抛运动，将坐标原点设在球所在的球心位置，建立以水平向右为轴，竖直向下为轴的坐标系，测量并记录的坐标为，的坐标为，若小球在水平方向上是匀速直线运动，则和的数值关系应为________利用得到的数据可以计算出频闪周期________已知当地重力加速度为，结果用、、符号表示
计算题
14. 如图所示，一小球从平台边缘水平抛出，恰好落在台的一倾角的粗糙斜面顶端，并刚好沿斜面加速下滑。已知动摩擦因数，斜面顶端与平台的高度差，重力加速度。，。
求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离。
若斜面顶端高，求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间。
15. 如图，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体。从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿轴正方向做初速度为的匀加速直线运动。测出某时刻的、坐标值分别为和。求此时的速度的大小。
16. 若小船在静水中的运动速度和水流的速度图像分别如图中、所示，河宽。求：
小船渡河的最短时间；
在的情况下小船到达对岸时的位移。
17. 有、、三个小球，球距地面较高，球次之，球最低，、两球在同一竖直线上，相距，如图所示．三球同时开始运动，球竖直下抛，球平抛，球竖直上抛，且三球初速度的大小相等，后三球在点相遇，不考虑空气阻力．求：
三球的初速度大小是多少？
开始运动时，球离球的水平距离和竖直距离各是多少？
18. 某架飞机在进行航空测量时，需要严格按照从南到北的航线进行飞行。如果在无风时飞机相对地面的速度是，飞行过程中航路上有速度为的持续东风。
飞机应该朝着哪个方向飞行？可以用三角函数表示偏角的大小。
如果所测地区的南北长度为，该测量需要多长时间？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动；根据水平方向上做匀速直线运动，抓住等时性求出击球高度与网的高度差与击球高度之比，从而求出击球点的高度；结合高度求出运动的时间，从而根据水平位移和时间求出水平速度。考查平抛运动的规律及应用。
【解答】
排球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有，则排球从初位置运动到网的位置与排球从初位置到落地的时间之比为，排球在竖直方向上做自由落体运动，由，，，解得，故A、B错误；
排球从被发出至落在点的过程中有，所以，故C错误，D正确
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了物体做曲线运动；解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上，以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系。
曲线运动的条件，合外力与速度不在一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动一定是变速运动，曲线运动的速度的方向与该点曲线的切线方向相同；
平抛运动、斜抛运动的加速度不变，均做匀变速曲线运动，速度均匀变化；
物体做曲线运动的加速度的方向指向曲线的凹侧；
在恒力作用下，物体可以做曲线运动。
【解答】
A.在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向，故A错误；
B.平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动也是匀变速曲线运动，故B错误；
C.根据曲线运动的受力特点可知，做曲线运动的物体其所受合力一定指向轨迹的凹侧，故C正确；
D.做曲线运动的物体可以受恒力作用，其加速度可以保持不变，如平抛运动，故D错误。
故选。
3.【答案】
【解析】解：、铅球运动的过程中只受到重力的作用，加速度始终等于重力加速度，所以铅球的运动是匀变速曲线运动，故A错误，B正确；
C、铅球的加速度始终等于重力加速度，加速度的方向竖直向下，始终不会沿轨迹切线方向，故C错误；
D、铅球在竖直方向做匀变速直线运动，铅球上升的高度小于下落得高度，上升与下落时的加速度相等，所以上升的时间小于下落的时间，故D错误。
故选：。
将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动，然后结合各自的规律解答即可。
该题考查抛体运动，解答的关键是将抛体运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。
4.【答案】
【解析】
【分析】
由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线．设经过时间到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几何关系即可求解。
解决本题的关键是知道怎样运动时位移最小，再根据平抛运动的基本规律结合几何关系解题。
【解答】
如图所示，过抛出点作斜面的垂线
当小球落在斜面上的点时，位移最小，设运动的时间为，则
水平方向：
竖直方向：；
根据几何关系有：
则有：
解得：
小球的水平位移大小为：
竖直位移大小为：，
由于，所以位移大小可以求出来，故ACD错误，B正确。
故选B 。
5.【答案】
【解析】
【分析】
将小车的速度的进行分解，得到两个物体速度的关系式，分析物体做什么运动，判断绳子拉力始终与物体所受重力的关系。
【解答】
将小车的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则沿绳方向的速度等于的速度，即 ，选项A、B错误；
随角的减小，则增大，则做加速运动，根据 可知，绳的拉力大于 ，选项C正确，D错误．
6.【答案】
【解析】
【分析】
将拉乙车的绳子端点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向的分速度等于汽车甲的速度，根据角度关系求出两车的速度比。
解决本题的关键将连接乙车绳子的端点速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于甲车的速度。
【解答】
将绳子拉乙车的端点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图
在沿绳子方向的分速度等于汽车甲的速度，所以则：：，故A正确，BCD错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
小球以水平速度由第一级台阶上抛出欲打在第四级台阶上，求出两个临界情况，速度最小时打在第三级台阶的边缘上，速度最大时，打在第四级台阶的边缘上．根据和，得出的临界值。
解决本题的关键掌握临界情况。
【解答】
若小球打在第四级台阶的边缘上高度，根据，得，
水平位移，则平抛的最大速度，
若小球打在第三级台阶的边缘上，高度，根据，得，
水平位移，则平抛运动的最小速度，
所以速度范围：，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】扬场机将小石子、实谷粒、瘪谷粒和草屑以相同的初速度斜向上抛出，但由于质量不同，在空气阻力作用下，获得的加速度不同，由于小石子质量大，加速度小，所以射程最远，而瘪谷粒及草屑质量小，加速度大，所以射程最近，因此选项B、D正确，选项A、C错误。
9.【答案】
【解析】由题意可知，小船沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小，因此小船沿水流方向有加速度，其方向先沿着水流方向，后逆着水流方向，则小船渡河时的轨迹为曲线，故A错误，C正确；
根据题意可知，当小船到达距河岸处时，，则船的渡河速度大小为，故B正确；
当小船到达距河岸处时，则为，所以小船的渡河速度大小仍为，故D错误．
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据牛顿第二定律求出上滑的加速度，通过运动学公式求出上滑的时间和位移，从而得出平抛运动的水平位移，结合时间求出的初速度。根据平抛运动的规律求的初速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住与运动的时间相等，水平位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。
【解答】
A.根据牛顿第二定律得，上滑的加速度大小为：，上滑的最大位移为：，运动时间为：；
对于球有：，因为，所以联立得：，解得沿斜面上滑的初速度为：，故A错误；
B.物块沿斜面上滑的高度为，小球下落的高度为，故B正确；
C.小球在空中运动的时间为：，故C正确；
D.由上得，小球水平抛出时的初速度为，联立解得，故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握运动的合成与分解，把点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于重物的速度。
【解答】
设点线速度方向与绳子沿线的夹角为锐角，由题知点的线速度为，该线速度在绳子方向上的分速度就为的变化规律是开始最大然后逐渐变小，所以，逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为零度，绳子的速度变为最大，为；然后，又逐渐增大，逐渐变小，绳子的速度变慢．所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为故BC正确，AD错误。
故选BC。
12.【答案】；
【解析】
【分析】
小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动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．根据匀变速直线运动的推论，由、求出到或到的时间，再求出初速度．
平抛运动竖直方向的分运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的基本规律和推论可以运用．
【解答】
设时间间隔为，由，，
解得：．
将，，代入求得：
13.【答案】是
【解析】
【分析】
加强基础实验的实际操作，明确实验原理和注意事项；抓住题中的球的竖直分运动与球的运动相同；平抛类问题只需要将其分解到水平方向和竖直方向分别进行处理即可，能熟练应用平抛运动规律解题。
【解答】
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，在下落过程中发现、两个小球下落的高度总是相等，即球的竖直分运动与球完全相同，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．故选C．
球做自由落体运动，根据相机记录的图像可知，球在到达位置时偏离了原来的竖直方向，说明在该时刻前两小球已发生碰撞，故两小球在到达水平槽之前已发生了碰撞．
因为闪光时间相同，小球在水平方向做的是匀速直线运动，则相等的时间内位移相等，则和的数值关系应为，在竖直方向上，则有．
14.【答案】解：从平台到斜面的过程中，小球做平抛运动，则有： ，解得：
到达斜面时速度方向与斜面平行，则有： ，解得：，因此斜面顶端与平台边缘的水平距离为：；
在斜面上由牛顿第二定律有： ，解得加速度：
到达斜面时的速度为：
斜面上物体做匀加速直线运动，则有：
解得：
总时间：。
【解析】本题考查了平抛运动与斜面的结合、牛顿第二定律、匀变速直线运动直线知识点；
平抛落在斜面上，并刚好沿斜面加速下滑，说明速度方向与斜面平行，就可知道水平分速度与竖直分速度的夹角关系，再利用平抛运动规律列式即可求解；
由牛顿第二定律算出加速度，根据在斜面上做匀加速直线运动列式即可求解时间。
15.【答案】解：圆柱体竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，则
解得运动的时间，加速度大小
故圆柱体的速度大小。
【解析】本题考查运动的合成，基础题目。
根据圆柱体水平方向和竖直方向的运动情况列方程得出运动的时间和加速度大小，根据速度的合成得出圆柱体的速度大小即可判断。
16.【答案】解：小船在静水中的加速度为，
渡河时间最短即船头垂直朝向对岸，由，
得；
沿河方向位移，垂直河方向位移，
总位移，
设位移与河岸顺流方向的夹角为，则
故方向与河岸顺流方向的夹角为。
【解析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短。
小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。
17.【答案】解：
由题中条件可知，球、球做匀变速直线运动，球做平抛运动，相遇时三球在空中运动的时间相等，取竖直向下为正方向．
对球有，对球有
又，即：，解得：．
球与球的水平距离为：，球与球的竖直距离为：。
【解析】根据、两球相遇，结合匀变速直线运动的位移时间公式，抓住球的位移等于球的位移与距离之和，求出初速度的大小。
根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，求出球离球的水平距离，根据、两球竖直位移的关系得出两球竖直高度。
解决本题的关键抓住三球相遇时，运动时间相等，结合竖直位移关系进行求解，注意运动学公式的矢量性。
18.【答案】解：，，
由题意可知，因风的影响，飞机若想按照从南到北的航线，根据运动的合成可知，飞机的飞行方向为北偏东，设北偏东方向的角度为，如图：
则有：，
解得：，
则有：，
所以飞机应朝北偏东方向飞行，角度为；
飞机实际的速度为：，
所测地区的南北长度为，
该测量需要的时间为：。
【解析】本题考查运动的合成与分解，弄清楚合运动与分运动的关系是解题的关键。
根据运动的合成知识得出飞机的朝向；
计算飞机的实际运行速度，从而得出测量所需的时间。
第1页，共1页
一、单选题
1. 如图，在某次比赛中，排球从底线点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的点上，且平行于边界已知网高为，球场的长度为，重力加速度为，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时，击球点的高度和水平初速度分别为( )
A. B. C. D.
2. 生活中曲线运动随处可见，关于物体做曲线运动，下列说法正确的是( )
A. 速度方向有时与曲线相切，有时与曲线的切线垂直
B. 平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动
C. 物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧
D. 物体所受合力可能不变，但它的加速度一定改变
3. 铅球比赛中，某运动员以初速度将铅球推出，其运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，则铅球在空中运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 铅球做变加速曲线运动 B. 铅球做匀变速曲线运动
C. 铅球加速度方向始终沿轨迹切线方向 D. 铅球上升时间与下降时间相等
4. 如图所示，小球以速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是重力加速度为( )
A. 小球在空中的运动时间为 B. 小球的水平位移大小为
C. 小球的竖直位移大小为 D. 由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解
5. 质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图所示，下列判断正确的是重力加速度为( )
A. 的速率为 B. 的速率为
C. 绳的拉力大于 D. 绳的拉力小于
6. 如图，汽车甲以速度拉汽车乙前进，乙的速度为，甲、乙都在水平面上运动，则此时甲乙两车的速度之比为( )
A. B. C. D.
7. 一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是，一小球可视为质点以水平速度从图示位置飞出，不计空气阻力，取，欲打在第级台阶上，则的取值范围是
A. B.
C. D.
二、多选题
8. 在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有瘪粒。为了将它们分离，可用扬场机分选，如图所示，它的分离原理是( )
A. 小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远
B. 空气阻力对质量不同的物体影响不同
C. 瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，加速度最大，飞得最远
D. 空气阻力使它们的速度变化不同
9. 小河宽为，河水中各点水流速度与各点到较近河岸的距离成正比，，，是河中各点到较近河岸的距离．小船船头垂直于河岸渡河，小船在静水中的速度为，则下列说法中正确的是 ( )
A. 小船渡河时的轨迹是直线
B. 小船到达距河岸处时，船的速度大小为
C. 小船渡河时的轨迹是曲线
D. 小船到达距河岸处时，船的速度大小为
10. 如图所示，在水平地面上固定一倾角为的光滑斜面，在斜面底端的正上方高度为处平抛一小球，同时在斜面底端一物块以某一初速度沿斜面上滑，当其滑到最高点时恰好与小球相遇。小球和物块均视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为，下列判断正确的是
A. 物块沿斜面上滑的初速度为
B. 小球平抛运动下落的高度为
C. 小球在空中平抛运动的时间为
D. 小球水平抛出时的速度为
11. 如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转动轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方点处，在杆的中点处拴一细绳，通过滑轮后挂上重物，点与点的距离为，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓慢转至水平转过了角下列有关此过程的说法中正确的是( )
A. 重物做匀速直线运动 B. 重物做变速直线运动
C. 重物的最大速度是 D. 重物的速度先减小后增大
三、填空题
12. 在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹；将木板向后移距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下点迹；将木板再向后移距离，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，得到点迹。若测得木板每次后移距离，、间距离，、间距离。根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算式为________用题中所给字母表示；小球初速度的值为________取，结果保留两位有效数字。
四、实验题
13. 图为研究平抛运动的实验装置，在实验过程中球在斜槽末端水平抛出时撞开轻质接触式开关未画出，被电磁铁吸住的球同时在等高位置自由下落，借助频闪相机记录两个小球下落过程中的位置．
请回答下列问题：
频闪相机记录、两球在下落过程中不同时刻的位置，关于该实验的原理或现象，下列说法正确的是________．
A.该实验用比较的方法来探究球在水平方向上的分运动规律
B.该实验用测量的方法来探究球在竖直方向上的分运动规律
C.从实验现象中可以得出球在竖直方向上的分运动是自由落体运动
D.从实验现象中可以得出球在水平方向上的分运动是匀速直线运动
根据两小球各自的运动特点，判断两小球在到达水平槽之前是否发生了碰撞？________填“是”或“否”．
利用频闪相片研究球的平抛运动，将坐标原点设在球所在的球心位置，建立以水平向右为轴，竖直向下为轴的坐标系，测量并记录的坐标为，的坐标为，若小球在水平方向上是匀速直线运动，则和的数值关系应为________利用得到的数据可以计算出频闪周期________已知当地重力加速度为，结果用、、符号表示
计算题
14. 如图所示，一小球从平台边缘水平抛出，恰好落在台的一倾角的粗糙斜面顶端，并刚好沿斜面加速下滑。已知动摩擦因数，斜面顶端与平台的高度差，重力加速度。，。
求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离。
若斜面顶端高，求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间。
15. 如图，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体。从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿轴正方向做初速度为的匀加速直线运动。测出某时刻的、坐标值分别为和。求此时的速度的大小。
16. 若小船在静水中的运动速度和水流的速度图像分别如图中、所示，河宽。求：
小船渡河的最短时间；
在的情况下小船到达对岸时的位移。
17. 有、、三个小球，球距地面较高，球次之，球最低，、两球在同一竖直线上，相距，如图所示．三球同时开始运动，球竖直下抛，球平抛，球竖直上抛，且三球初速度的大小相等，后三球在点相遇，不考虑空气阻力．求：
三球的初速度大小是多少？
开始运动时，球离球的水平距离和竖直距离各是多少？
18. 某架飞机在进行航空测量时，需要严格按照从南到北的航线进行飞行。如果在无风时飞机相对地面的速度是，飞行过程中航路上有速度为的持续东风。
飞机应该朝着哪个方向飞行？可以用三角函数表示偏角的大小。
如果所测地区的南北长度为，该测量需要多长时间？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动；根据水平方向上做匀速直线运动，抓住等时性求出击球高度与网的高度差与击球高度之比，从而求出击球点的高度；结合高度求出运动的时间，从而根据水平位移和时间求出水平速度。考查平抛运动的规律及应用。
【解答】
排球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有，则排球从初位置运动到网的位置与排球从初位置到落地的时间之比为，排球在竖直方向上做自由落体运动，由，，，解得，故A、B错误；
排球从被发出至落在点的过程中有，所以，故C错误，D正确
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了物体做曲线运动；解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上，以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系。
曲线运动的条件，合外力与速度不在一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动一定是变速运动，曲线运动的速度的方向与该点曲线的切线方向相同；
平抛运动、斜抛运动的加速度不变，均做匀变速曲线运动，速度均匀变化；
物体做曲线运动的加速度的方向指向曲线的凹侧；
在恒力作用下，物体可以做曲线运动。
【解答】
A.在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向，故A错误；
B.平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动也是匀变速曲线运动，故B错误；
C.根据曲线运动的受力特点可知，做曲线运动的物体其所受合力一定指向轨迹的凹侧，故C正确；
D.做曲线运动的物体可以受恒力作用，其加速度可以保持不变，如平抛运动，故D错误。
故选。
3.【答案】
【解析】解：、铅球运动的过程中只受到重力的作用，加速度始终等于重力加速度，所以铅球的运动是匀变速曲线运动，故A错误，B正确；
C、铅球的加速度始终等于重力加速度，加速度的方向竖直向下，始终不会沿轨迹切线方向，故C错误；
D、铅球在竖直方向做匀变速直线运动，铅球上升的高度小于下落得高度，上升与下落时的加速度相等，所以上升的时间小于下落的时间，故D错误。
故选：。
将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动，然后结合各自的规律解答即可。
该题考查抛体运动，解答的关键是将抛体运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。
4.【答案】
【解析】
【分析】
由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线．设经过时间到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几何关系即可求解。
解决本题的关键是知道怎样运动时位移最小，再根据平抛运动的基本规律结合几何关系解题。
【解答】
如图所示，过抛出点作斜面的垂线
当小球落在斜面上的点时，位移最小，设运动的时间为，则
水平方向：
竖直方向：；
根据几何关系有：
则有：
解得：
小球的水平位移大小为：
竖直位移大小为：，
由于，所以位移大小可以求出来，故ACD错误，B正确。
故选B 。
5.【答案】
【解析】
【分析】
将小车的速度的进行分解，得到两个物体速度的关系式，分析物体做什么运动，判断绳子拉力始终与物体所受重力的关系。
【解答】
将小车的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则沿绳方向的速度等于的速度，即 ，选项A、B错误；
随角的减小，则增大，则做加速运动，根据 可知，绳的拉力大于 ，选项C正确，D错误．
6.【答案】
【解析】
【分析】
将拉乙车的绳子端点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向的分速度等于汽车甲的速度，根据角度关系求出两车的速度比。
解决本题的关键将连接乙车绳子的端点速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于甲车的速度。
【解答】
将绳子拉乙车的端点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图
在沿绳子方向的分速度等于汽车甲的速度，所以则：：，故A正确，BCD错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
小球以水平速度由第一级台阶上抛出欲打在第四级台阶上，求出两个临界情况，速度最小时打在第三级台阶的边缘上，速度最大时，打在第四级台阶的边缘上．根据和，得出的临界值。
解决本题的关键掌握临界情况。
【解答】
若小球打在第四级台阶的边缘上高度，根据，得，
水平位移，则平抛的最大速度，
若小球打在第三级台阶的边缘上，高度，根据，得，
水平位移，则平抛运动的最小速度，
所以速度范围：，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】扬场机将小石子、实谷粒、瘪谷粒和草屑以相同的初速度斜向上抛出，但由于质量不同，在空气阻力作用下，获得的加速度不同，由于小石子质量大，加速度小，所以射程最远，而瘪谷粒及草屑质量小，加速度大，所以射程最近，因此选项B、D正确，选项A、C错误。
9.【答案】
【解析】由题意可知，小船沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小，因此小船沿水流方向有加速度，其方向先沿着水流方向，后逆着水流方向，则小船渡河时的轨迹为曲线，故A错误，C正确；
根据题意可知，当小船到达距河岸处时，，则船的渡河速度大小为，故B正确；
当小船到达距河岸处时，则为，所以小船的渡河速度大小仍为，故D错误．
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据牛顿第二定律求出上滑的加速度，通过运动学公式求出上滑的时间和位移，从而得出平抛运动的水平位移，结合时间求出的初速度。根据平抛运动的规律求的初速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住与运动的时间相等，水平位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。
【解答】
A.根据牛顿第二定律得，上滑的加速度大小为：，上滑的最大位移为：，运动时间为：；
对于球有：，因为，所以联立得：，解得沿斜面上滑的初速度为：，故A错误；
B.物块沿斜面上滑的高度为，小球下落的高度为，故B正确；
C.小球在空中运动的时间为：，故C正确；
D.由上得，小球水平抛出时的初速度为，联立解得，故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握运动的合成与分解，把点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于重物的速度。
【解答】
设点线速度方向与绳子沿线的夹角为锐角，由题知点的线速度为，该线速度在绳子方向上的分速度就为的变化规律是开始最大然后逐渐变小，所以，逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为零度，绳子的速度变为最大，为；然后，又逐渐增大，逐渐变小，绳子的速度变慢．所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为故BC正确，AD错误。
故选BC。
12.【答案】；
【解析】
【分析】
小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动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．根据匀变速直线运动的推论，由、求出到或到的时间，再求出初速度．
平抛运动竖直方向的分运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的基本规律和推论可以运用．
【解答】
设时间间隔为，由，，
解得：．
将，，代入求得：
13.【答案】是
【解析】
【分析】
加强基础实验的实际操作，明确实验原理和注意事项；抓住题中的球的竖直分运动与球的运动相同；平抛类问题只需要将其分解到水平方向和竖直方向分别进行处理即可，能熟练应用平抛运动规律解题。
【解答】
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，在下落过程中发现、两个小球下落的高度总是相等，即球的竖直分运动与球完全相同，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．故选C．
球做自由落体运动，根据相机记录的图像可知，球在到达位置时偏离了原来的竖直方向，说明在该时刻前两小球已发生碰撞，故两小球在到达水平槽之前已发生了碰撞．
因为闪光时间相同，小球在水平方向做的是匀速直线运动，则相等的时间内位移相等，则和的数值关系应为，在竖直方向上，则有．
14.【答案】解：从平台到斜面的过程中，小球做平抛运动，则有： ，解得：
到达斜面时速度方向与斜面平行，则有： ，解得：，因此斜面顶端与平台边缘的水平距离为：；
在斜面上由牛顿第二定律有： ，解得加速度：
到达斜面时的速度为：
斜面上物体做匀加速直线运动，则有：
解得：
总时间：。
【解析】本题考查了平抛运动与斜面的结合、牛顿第二定律、匀变速直线运动直线知识点；
平抛落在斜面上，并刚好沿斜面加速下滑，说明速度方向与斜面平行，就可知道水平分速度与竖直分速度的夹角关系，再利用平抛运动规律列式即可求解；
由牛顿第二定律算出加速度，根据在斜面上做匀加速直线运动列式即可求解时间。
15.【答案】解：圆柱体竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，则
解得运动的时间，加速度大小
故圆柱体的速度大小。
【解析】本题考查运动的合成，基础题目。
根据圆柱体水平方向和竖直方向的运动情况列方程得出运动的时间和加速度大小，根据速度的合成得出圆柱体的速度大小即可判断。
16.【答案】解：小船在静水中的加速度为，
渡河时间最短即船头垂直朝向对岸，由，
得；
沿河方向位移，垂直河方向位移，
总位移，
设位移与河岸顺流方向的夹角为，则
故方向与河岸顺流方向的夹角为。
【解析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短。
小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。
17.【答案】解：
由题中条件可知，球、球做匀变速直线运动，球做平抛运动，相遇时三球在空中运动的时间相等，取竖直向下为正方向．
对球有，对球有
又，即：，解得：．
球与球的水平距离为：，球与球的竖直距离为：。
【解析】根据、两球相遇，结合匀变速直线运动的位移时间公式，抓住球的位移等于球的位移与距离之和，求出初速度的大小。
根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，求出球离球的水平距离，根据、两球竖直位移的关系得出两球竖直高度。
解决本题的关键抓住三球相遇时，运动时间相等，结合竖直位移关系进行求解，注意运动学公式的矢量性。
18.【答案】解：，，
由题意可知，因风的影响，飞机若想按照从南到北的航线，根据运动的合成可知，飞机的飞行方向为北偏东，设北偏东方向的角度为，如图：
则有：，
解得：，
则有：，
所以飞机应朝北偏东方向飞行，角度为；
飞机实际的速度为：，
所测地区的南北长度为，
该测量需要的时间为：。
【解析】本题考查运动的合成与分解，弄清楚合运动与分运动的关系是解题的关键。
根据运动的合成知识得出飞机的朝向；
计算飞机的实际运行速度，从而得出测量所需的时间。
第1页，共1页