2023-2024学年高中物理人教版必修第二册 第五章 抛体运动 达标训练（含答案）

2023-2024学年高中物理人教版必修第二册第五章抛体运动达标训练
一、选择题
1．达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图1，无人机在空中拍摄运动会入场式表演。无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．无人机在0～t1时间内沿直线飞行
B．无人机在t1～t2时间内沿直线飞行
C．无人机在t1时刻上升至最高点
D．无人机在0～t1时间内处于失重状态
3．图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片，轨迹OA段是直线，AB段是曲线，巡视器质量为135kg，则巡视器（　　）
A．受到月球的引力为1350N
B．在AB段运动时一定有加速度
C．OA段与AB段的平均速度方向相同
D．从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
4．如图所示，套在光滑竖直杆上的滑块通过轻绳绕过光滑定滑轮连接物块，开始时用手托住滑块，使绳子刚好伸直并处于水平位置，现将滑块由A位置静止释放，当滑块到达B位置时速度大小为v。已知滑轮到杆的水平距离为，A、B间的距离为，物块和滑块均可视为质点，不计滑轮的质量和大小，则当滑块到达B位置时，物块的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
5． 自行车后轮胎接触脸盆中的水并使其转动，得到如图所示照片。轮胎外沿A、B、C三点位置如图。下列说法正确的是（　　）
A．正对图片看，轮胎是逆时针转动
B．从A点飞出的水滴做平抛运动
C．从B点飞出水滴做匀速直线运动
D．A、B、C三点的线速度不同
6．某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．篮球撞墙的速度，第一次较小
B．篮球在空中运动的加速度第一次较大
C．从抛出到撞墙，第二次篮球在空中运动的时间较长
D．抛出时的速度，第一次一定比第二次大
7．重庆某中学举行足球比赛，队员甲罚点球，罚球点到球门横梁的水平垂直距离为d，球门高h，足球从罚球点踢出后，恰好从球门横梁下以大小为v的速度水平垂直进入球门。不计空气阻力和足球大小，重力加速度为g，则v的数值为（　　）
A． B． C． D．
8．某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸 的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（　　）
A． B． C． D．
9．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点以速度水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　）
A．越大，小球落在圆环时的时间越长
B．即使取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同
C．若取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环
D．无论取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环
10．如图，、、三个物体用轻绳经过滑轮连接，物体、的速度向下，大小均为，则物体的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示，小球以速度v0正对倾角为θ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g）（　　）
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
二、多项选择题
12．人站在高处的平台上，从距地面高为h处斜向上抛出一个质量为m的物体，物体落地时速度的大小为v，以地面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）
A．小球抛出时的动能为
B．人对小球做的功为
C．小球在最高点时的机械能为
D．小球抛出时的机械能为
13．一小球从A点做自由落体运动，另一小球从B点做平抛运动，两小球恰好同时到达C点，已知AC高为h，两小球在C点相遇前瞬间速度大小相等，方向成60°夹角，g＝10 m/s2。由以上条件可求（　　）
A．A，B两小球到达C点所用时间之比为1：2
B．做平抛运动的小球初速度大小为
C．A，B两点的高度差为
D．A，B两点的水平距离为
14．如图所示， 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 ，在 两点分别以速度 和 沿水平方向抛出两个小球心 （均可视为质点）。若a球落到M点的同时， 球恰好落到斜面的中点 ，不计空气阻力，重力加速度为 ，则（　　）
A．
B．
C． 两球同时抛出
D． 球比 球提前抛出的时间为
15． 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　）
A．两球抛出的速率之比为1∶3
B．若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞
C．两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变
D．若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中
三、非选择题
16．某学习小组用图a所示装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律。实验操作是：使完全相同的小球A、B处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）小组同学们观察到的现象是：小球A、B　 　（填“同时”或“不同时”）落地。多次改变图a中实验装置的离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，同学们根据这些现象大胆猜想：平抛运动在竖直方向的分运动为　 　。若增大小锤敲击力度则小球A、B　 　（填“同时”或“不同时”）落地。
（2）为进一步验证猜想，该小组同学利用频闪相机得到了小球做平抛运动时的频闪照片如图b，已知相机的闪光频率为f，结合比例尺测得小球在图中L、M、N三个位置时球心在竖直方向的间距分别为，则可得到竖直方向的加速度　 　，经验证，此值与当地重力加速度在实验误差内接近相等，即可证明实验猜想。
17．将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔 发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度 和 之比为3：7。重力加速度大小取 ，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
18．炮筒与水平方向成30°角（图），炮弹从炮口射出时的速度大小是800 ，这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大？
19．用如图甲所示的水平—斜面装置研究平抛运动。一物块（可视为质点）置于粗糙水平面上的O点，O点与斜面顶端P点的距离为s。每次用水平拉力F，将物块由O点从静止开始拉动，当物块运动到P点时撤去拉力F。实验时获得物块在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程，作出了如图乙所示的图像。若物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求O、P间的距离s。（保留两位有效数字）
20．跳台滑雪是勇敢者的运动。它是利用山势特别建造的跳台所进行的。运动员着专用滑雪板，不带雪仗在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆。这项运动极为壮观。如图所示，设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到b点着陆时，测得ab间距离L＝40m，山坡倾角θ＝30°。试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间。（不计空气阻力，g取10m/s2）
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】A
3．【答案】B
4．【答案】A
5．【答案】D
6．【答案】A
7．【答案】A
8．【答案】B
9．【答案】D
10．【答案】D
11．【答案】B
12．【答案】B,C
13．【答案】B,C,D
14．【答案】B,D
15．【答案】A,B
16．【答案】（1）同时；自由落体运动；同时
（2）
17．【答案】根据题意可知，每两个小球影像之间的时间间隔为，设水平方向的速度为，
将第一段位移分解至水平方向和竖直方向，分别为，
第二段位移分解至水平方向和竖直方向，分别为，
又，
联立数式可以解得m/s。
18．【答案】解：根据速度的合成与分解，可将炮弹从炮口射出时的速度可以分解为水平和竖直方向，则水平方向的分速度为
则竖直方向的分速度为
19．【答案】解：根据牛顿第二定律，在OP段有
又
由平抛运动规律和几何关系有物块的水平射程
物块的竖直位移
由几何关系有
联立以上各式可以得到
解得
由题图乙知
代入数据解得
20．【答案】解：运动员下落高度 ，水平位移
由 得