2024人教版高中物理必修第二册练习题--分层作业5　抛体运动的规律（有解析）

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2024人教版高中物理必修第二册
第五章分层作业5　抛体运动的规律
A级 必备知识基础练
1.(2023四川成都七中月考)运输机参加抗震救灾,在水平向右做匀速直线运动过程中,间隔相同时间从飞机上静止释放四个相同的物资。空气阻力不计,能正确表示物资着地(地面水平)位置的是(　　)
　　 　　　　　　　　　　　
2.(2023四川绵阳高一期末)在限速60 km/h的平直公路上,一辆卡车与路旁障碍物相撞,交通警察发现路边泥地中有一块从车顶脱落的金属零件,假设金属零件以相撞前卡车的速度做平抛运动,测量下述哪组数据可以为卡车是否超速提供证据(　　)
A.金属零件的质量和车顶距泥地的高度
B.金属零件的质量和车顶距落地点的长度
C.事故地点与金属零件的水平距离和金属零件的质量
D.事故地点与金属零件的水平距离和车顶距泥地的高度
3.如图所示,在水平路面上一特技运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g取10 m/s2)(　　)
A.0.5 m/s B.2 m/s
C.10 m/s D.20 m/s
4.某公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步行道边的水池中,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.
5.在篮球比赛中,篮球的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中投出一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,测得篮球入筐时的速度为5 m/s,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,投球点到篮筐距离为2.5 m,不考虑空气阻力,g取10 m/s2。篮球从出手到入筐在空中运动的时间为(　　)
A.2 s B. s C. s D.7 s
6.某中学的教师运动会进行了飞镖项目的比赛,镖靶竖直固定,某物理老师站在离镖靶一定距离的某处,将飞镖水平掷出,飞镖插在靶上的状态如图所示。测得飞镖轴线与靶面上侧的夹角为60°,抛出点到靶面的水平距离为3 m。不计空气阻力,g取10 m/s2。飞镖抛出瞬间的速度大小为(　　)
A. m/s B. m/s
C. m/s D.3 m/s
7.(2023山东青岛二中高一期末)将一个物体以初速度v0=5 m/s水平抛出,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,经过0.5 s后,下列说法正确的是(　　)
A.瞬时速度大小为2 m/s
B.运动的竖直位移大小为2.5 m
C.竖直分位移大小等于水平分位移大小
D.此过程速度的变化量大小为5 m/s
8.跳台滑雪的雪道示意图如图所示,AO为助滑道,OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下,然后从O点沿水平方向飞出,最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡OB的倾角为θ,重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点,不计一切摩擦和空气阻力,测得运动员从飞出到着陆的时间为t,求:
(1)运动员从飞出到着陆过程中,速度变化量Δv的大小和方向;
(2)运动员从O点飞出到着陆点的位移;
(3)运动员到达O点时获得的速度v0的大小。
B级 能力素养提升练
9.如图所示,用一只飞镖在O点对准前方的一块竖直挡板水平抛出,O与A在同一水平线上,当飞镖的水平初速度分别为v1、v2、v3时,打在挡板上的位置分别为B、C、D,且AB∶BC∶CD=1∶3∶5(不计空气阻力),则v1∶v2∶v3的值为(　　)
A.3∶2∶1 B.5∶3∶1
C.6∶3∶2 D.9∶4∶1
10.(2023广东中山高一期末)如图所示,某同学进行两次投篮,篮球从同一位置出手,两次均垂直撞在竖直篮板上,已知第1次命中篮板的点比第2次命中篮板的点稍高一些,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)
A.第1次击中篮板时的速度更小
B.两次击中篮板时的速度相等
C.球在空中运动过程第1次速度变化快
D.球在空中运动过程第2次速度变化快
11.(2023黑龙江哈尔滨高一期末)单板滑雪大跳台比赛中,运动员的重心运动过程简化后如图所示,若其滞空时间(即从A到C的时间)t=2.8 s,最高点B与着陆点C的高度差hBC=16.2 m,水平间距xBC=21.6 m,g取10 m/s2,空气阻力不计,求:
(1)运动员过B点时的速度大小vB;
(2)起跳点A与最高点B的距离L。
12.棒球运动是一项集智慧与勇敢、趣味与协作于一体的集体运动项目。如图所示,投手在A点将球抛向捕手,捕手预备在B点接球,击球员预备在C点用棒击球。已知A点离地面1.8 m,C点离地面1.0 m,A、B两点的水平距离为20 m。某次投手将球水平抛出,经0.5 s球到达B点(击球员未击中球)。棒球可看作质点,空气作用力不计,g取10 m/s2。求:
(1)棒球被抛出时的速度大小;
(2)棒球抛出后经过C点时的速度大小。
分层作业5　抛体运动的规律
1.C　由于惯性,物资水平方向上保持原来的运动状态不变,继续向前飞行,投掷的四个物资在下落过程中,都是以原来的速度向前运动,因此落在地面上前后间隔的距离也相等,按照落地先后顺序排列是①②③④,故C正确。
2.D　由题意可知,金属零件做平抛运动,且金属零件的初速度为卡车的行驶速度,根据公式,水平方向有v=,竖直方向有h=gt2,联立得v=x,故求卡车的行驶速度,要知道金属零件的水平位移x和车顶距泥地的高度h,D正确,A、B、C错误。
3.D　根据x=v0t,y=gt2,将已知数据代入可得v0=20 m/s,故选D。
4.A　由题意可知,水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的,则有h=gt2,得t=,所以时间变为实际的,则水流出的速度v=,由于水平位移变为实际的,时间变为实际的,则水流出的速度为实际的,故选A。
5.B　篮球在空中做斜抛运动,水平方向速度不变,竖直方向做竖直上抛运动,投球点和球筐等高,由此可得,投出时的速度大小和进篮筐时的速度大小相等,根据运动合成和分解可得,篮球进筐时的水平分速度大小为vx=vcos 45°=v,设篮球由投球点运动到篮筐的时间为t,则水平方向x=vxt=vt,代入数据求得t= s,故B正确,A、C、D错误。
6.D　飞镖击中靶面时的水平速度为v0,则竖直速度vy=v0tan 30°=gt,水平方向x=v0t,解得v0=3 m/s,故选D。
7.D　经过0.5 s后,竖直速度为vy=gt=5 m/s,瞬时速度为v==5 m/s,故A错误;运动的竖直位移大小为h=gt2=1.25 m,故B错误;水平位移为x=v0t=2.5 m≠h=1.25 m,故C错误;此过程水平速度不变,竖直速度变化量为Δvy=vy=5 m/s,则速度的变化量为竖直速度变化量,大小为5 m/s,故D正确。
8.答案 (1)gt,方向竖直向下
(2),方向沿斜面向下
(3)
解析 (1)运动员从飞出到着陆过程中只受重力作用,则速度变化Δv=gt,方向竖直向下。
(2)运动员下落的高度h=gt2
根据几何关系s=
联立解得s=
方向沿斜面向下。
(3)根据几何关系可得水平位移x=
水平方向位移大小x=v0t
联立解得v0=。
9.C　忽略空气阻力,则飞镖被抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由h=gt2,解得t=,所以三次小球运动的时间比t1∶t2∶t3==1∶2∶3,水平位移相等,根据v=得,v1∶v2∶v3==6∶3∶2,故选C。
10.A　篮球被抛出后只受重力,加速度为重力加速度,所以两次速度变化快慢相同,故C、D错误;篮球运动的逆过程为平抛运动,在竖直方向根据h=gt2可得t=,可知第一次小球运动的时间较长,在水平方向有x=v0t,可知第一次抛出时水平方向的速度较小,故A正确,B错误。
11.答案 (1)12 m/s
(2)13 m
解析 (1)根据题意可知,运动员从B到C做平抛运动,竖直方向上有hBC=
水平方向上有xBC=vBt2
联立代入数据解得t2=1.8 s,vB=12 m/s。
(2)根据题意可知,从A到B用时为t1=t-t2=1 s
起跳点A与最高点B的水平距离为xAB=vBt1=12 m
竖直距离为hAB==5 m
则起跳点A与最高点B的距离L==13 m。
12.答案 (1)40 m/s　(2)40.2 m/s
解析 (1)棒球做平抛运动,从A点到B点,水平方向做匀速直线运动,有xAB=v0tAB
解得v0=40 m/s。
(2)依题意,棒球从A点到C点的竖直高度差为hAC=1.8 m-1.0 m=0.8 m
则棒球在C点的竖直分速度大小为vy==4 m/s
所以棒球抛出后经过C点时的速度大小v==4 m/s=40.2 m/s。
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