5.4抛体运动的规律——高一物理人教版（2019）必修二课堂速测（含解析）
文档属性
| 名称 | 5.4抛体运动的规律——高一物理人教版（2019）必修二课堂速测（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 714.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-20 16:20:36 | ||
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文档简介
5.4抛体运动的规律——高一物理人教版（2019）必修二课堂速测
【基础知识整合】
一、平抛运动
1.定义：物体以一定的水平速度抛出，不考虑空气阻力，只在重力作用下的运动叫平抛运动。
2.条件：初速度沿水平方向；只受重力作用。
3.性质：平抛运动是加速度的匀变速曲线运动。
4.规律：
轨迹方程：
水平方向： 竖直方向：
位移：、（为位移与水平方向夹角）
速度：、（为速度与水平方向夹角）
二、平抛运动的几个物理量
1.飞行时间：，t只由h与g决定，与无关。
2.水平射程：，x由、h、g共同决定。
3.落地速度：，由、h、g共同决定。
4.速度改变量：，任意相等时间间隔内大小相等，方向竖直向下。
三、斜抛运动
1.斜抛运动：物体抛出的速度沿斜向上方或斜向下方，且只受重力时，物体做斜抛运动。
2.斜抛运动的分解：如图所示，设与水平方向夹角。
（1）水平方向：物体做匀速直线运动，初速度
（2）竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度。加速度，方向竖直向下。
3.斜上抛运动的分析
速度规律： 、
位移规律： 、
对称性：（1）轨迹关于过最高点的竖直线对称。
（2）物体在同一高度速率相等。
（3）上升时间与下降时间具有对称性。
【课堂考点速测】
1.有一物体在离水平地面高h处以初速度水平抛出，落地时速度为v，竖直分速度为，水平飞行距离为l，重力加速度为g，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为( )
A. B. C. D.
2.如图所示，一架在2 000 m高空中以2 00 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两颗炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B.已知山高为720 m，山脚与山顶的水平距离为800 m，若不计空气阻力，g取，则( )
A.击中目标A和B的时间间隔为20 s B.击中目标A和B的时间间隔为4 s
C.两次投弹的时间间隔为8 s D.两次投弹的时间间隔为4 s
3.在2023年法国网球公开赛上，张之臻连胜两轮打入男单32强，实现了中国男子网球在红土大满贯上的突破，赛场上的新型网球发球机再度引起众多球迷关注.如图甲所示是网球发球机，某次室内训练时调整发球机出球口距地面的高度，然后向竖直墙面发射网球.假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°，如图乙所示，若不考虑空气阻力，则( )
A.两次发射的网球初速度大小之比为
B.两网球碰到墙面前在空中的运动时间之比为
C.两网球下落高度之比为
D.两网球碰到墙面时速度大小之比为1:1
4.某段时间“彩虹滑道”（如图甲所示）在“抖音短视频”平台热推，很多景区都推出了这一项娱乐设施并进一步增趣升级，游客从如图乙所示的弧形滑道滑下，然后在弧形滑道末端以水平速度抛出，落到倾角为θ的斜道上，不计空气阻力，取重力加速度为g，则( )
A.游客以不同的抛出，落到斜道时的速度方向不同
B.即使游客以不同的抛出，落到斜道时的速度方向都相同
C.游客在空中经历的时间为
D.游客落到斜道时的速度大小为
5.如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力mg和恒定的浮力F的作用，且，其中g为重力加速度。如果物体从M点以水平初速度开始运动，最后落在N点，间的竖直高度为h，则下列说法正确的是( )
A.物体从M运动到N的时间为
B.M与N之间的水平距离为
C.物体从M运动到N的轨迹不是抛物线
D.减小水平初速度，物体运动时间将变长
6.一学生用两个颜色不同的篮球做斜抛运动游戏，如图所示，第一次出手，红色篮球的初速度与竖直方向的夹角；第二次出手，橙色篮球的初速度与竖直方向的夹角.两次出手的位置在同一竖直线上，结果两篮球正好到达相同的最高点C，则红色篮球、橙色篮球运动的高度之比为( )
A.1:3 B.1:2 C.2:3 D.3:4
7.某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等.若只研究运动员的重心轨迹，A、B、C和D表示不同时刻运动员的重心位置，且A和D处于同一水平高度，不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.相邻曝光位置间的水平位移先变小后变大
B.相邻曝光位置运动员的速度变化量相同
C.运动员在A、D位置时的速度相同
D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间
答案以及解析
1.答案：ACD
解析：物体在水平方向上做匀速直线运动，由可得，A正确；物体在竖直方向上做自由落体运动，由可得，B错误；平抛运动的竖直分速度，又因为，解得，C正确；物体在竖直方向上做自由落体运动，有，解得，D正确.
2.答案：BC
解析：炸弹离开轰炸机做平抛运动，当炸弹投向目标A时，有，可得，当炸弹投向目标B时，有，可得，那么两次投弹的时间间隔，其中s为A、B间的水平距离，C正确，D错误；击中目标A和B的时间间隔，A错误，B正确.
3.答案：AD
解析：设两次射出的网球的初速度大小分别为、，下落高度分别为，则有，联立可得两网球下落高度之比为，故C错误；根据，可得两网球碰到墙面前在空中的运动时间之比为，故B错误；根据，可得两次发射网球的初速度大小之比为，故A正确；两网球碰到墙面时速度大小分别为，则，故D正确.
4.答案：BC
解析：若不同，则落到斜道时的位置不同，但位移方向均沿斜道方向，即位移方向与水平方向夹角均为θ，设此时速度与水平方向夹角为α，由可知速度与水平方向夹角恒定，选项A错误，B正确；由，解得游客在空中经历的时间为，选项C正确；落到斜道时速度大小为，选项D错误。
5.答案：B
解析：根据题意可知，物体水平方向不受力，做匀速直线运动，竖直方向上，由牛顿第二定律有，解得，竖直方向做匀加速直线运动，可知物体做类平抛运动，则从M运动到N的轨迹是抛物线，竖直方向上有，解得，可知运动时间与初速度大小无关，故选项ACD错误；根据上述分析，可知M与N之间的水平距离，选项B正确。
6.答案：A
解析：两个不同颜色的篮球做斜抛运动，经过相同的最高点，可将其逆运动看成水平向左的平抛运动，运动轨迹如图所示，两平抛运动的水平位移相同，设为x，速度的反向延长线均过水平位移的中点，相交于同一点，设两球下落的高度分别为，则，，解得，B、C、D错误，A正确.
7.答案：B
解析：运动员在水平方向做匀速直线运动，又因为每次曝光的时间间隔相等，所以相邻曝光位置间的水平位移相等，A错误；因每次曝光的时间间隔相等，而运动员在空中只受重力作用，加速度为g，则相邻位置运动员的速度变化量均为，B正确；A和D处于同一水平高度，根据斜抛运动对称性可知运动员在A、D位置时的速度大小相同，但是方向不同，C错误；根据所拍的照片，可知C点左侧和右侧曝光位置的数量一样多，因此可知运动员重心位置的最高点位于C点，D错误.
【基础知识整合】
一、平抛运动
1.定义：物体以一定的水平速度抛出，不考虑空气阻力，只在重力作用下的运动叫平抛运动。
2.条件：初速度沿水平方向；只受重力作用。
3.性质：平抛运动是加速度的匀变速曲线运动。
4.规律：
轨迹方程：
水平方向： 竖直方向：
位移：、（为位移与水平方向夹角）
速度：、（为速度与水平方向夹角）
二、平抛运动的几个物理量
1.飞行时间：，t只由h与g决定，与无关。
2.水平射程：，x由、h、g共同决定。
3.落地速度：，由、h、g共同决定。
4.速度改变量：，任意相等时间间隔内大小相等，方向竖直向下。
三、斜抛运动
1.斜抛运动：物体抛出的速度沿斜向上方或斜向下方，且只受重力时，物体做斜抛运动。
2.斜抛运动的分解：如图所示，设与水平方向夹角。
（1）水平方向：物体做匀速直线运动，初速度
（2）竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度。加速度，方向竖直向下。
3.斜上抛运动的分析
速度规律： 、
位移规律： 、
对称性：（1）轨迹关于过最高点的竖直线对称。
（2）物体在同一高度速率相等。
（3）上升时间与下降时间具有对称性。
【课堂考点速测】
1.有一物体在离水平地面高h处以初速度水平抛出，落地时速度为v，竖直分速度为，水平飞行距离为l，重力加速度为g，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为( )
A. B. C. D.
2.如图所示，一架在2 000 m高空中以2 00 m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两颗炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B.已知山高为720 m，山脚与山顶的水平距离为800 m，若不计空气阻力，g取，则( )
A.击中目标A和B的时间间隔为20 s B.击中目标A和B的时间间隔为4 s
C.两次投弹的时间间隔为8 s D.两次投弹的时间间隔为4 s
3.在2023年法国网球公开赛上，张之臻连胜两轮打入男单32强，实现了中国男子网球在红土大满贯上的突破，赛场上的新型网球发球机再度引起众多球迷关注.如图甲所示是网球发球机，某次室内训练时调整发球机出球口距地面的高度，然后向竖直墙面发射网球.假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°，如图乙所示，若不考虑空气阻力，则( )
A.两次发射的网球初速度大小之比为
B.两网球碰到墙面前在空中的运动时间之比为
C.两网球下落高度之比为
D.两网球碰到墙面时速度大小之比为1:1
4.某段时间“彩虹滑道”（如图甲所示）在“抖音短视频”平台热推，很多景区都推出了这一项娱乐设施并进一步增趣升级，游客从如图乙所示的弧形滑道滑下，然后在弧形滑道末端以水平速度抛出，落到倾角为θ的斜道上，不计空气阻力，取重力加速度为g，则( )
A.游客以不同的抛出，落到斜道时的速度方向不同
B.即使游客以不同的抛出，落到斜道时的速度方向都相同
C.游客在空中经历的时间为
D.游客落到斜道时的速度大小为
5.如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力mg和恒定的浮力F的作用，且，其中g为重力加速度。如果物体从M点以水平初速度开始运动，最后落在N点，间的竖直高度为h，则下列说法正确的是( )
A.物体从M运动到N的时间为
B.M与N之间的水平距离为
C.物体从M运动到N的轨迹不是抛物线
D.减小水平初速度，物体运动时间将变长
6.一学生用两个颜色不同的篮球做斜抛运动游戏，如图所示，第一次出手，红色篮球的初速度与竖直方向的夹角；第二次出手，橙色篮球的初速度与竖直方向的夹角.两次出手的位置在同一竖直线上，结果两篮球正好到达相同的最高点C，则红色篮球、橙色篮球运动的高度之比为( )
A.1:3 B.1:2 C.2:3 D.3:4
7.某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等.若只研究运动员的重心轨迹，A、B、C和D表示不同时刻运动员的重心位置，且A和D处于同一水平高度，不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.相邻曝光位置间的水平位移先变小后变大
B.相邻曝光位置运动员的速度变化量相同
C.运动员在A、D位置时的速度相同
D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间
答案以及解析
1.答案：ACD
解析：物体在水平方向上做匀速直线运动，由可得，A正确；物体在竖直方向上做自由落体运动，由可得，B错误；平抛运动的竖直分速度，又因为，解得，C正确；物体在竖直方向上做自由落体运动，有，解得，D正确.
2.答案：BC
解析：炸弹离开轰炸机做平抛运动，当炸弹投向目标A时，有，可得，当炸弹投向目标B时，有，可得，那么两次投弹的时间间隔，其中s为A、B间的水平距离，C正确，D错误；击中目标A和B的时间间隔，A错误，B正确.
3.答案：AD
解析：设两次射出的网球的初速度大小分别为、，下落高度分别为，则有，联立可得两网球下落高度之比为，故C错误；根据，可得两网球碰到墙面前在空中的运动时间之比为，故B错误；根据，可得两次发射网球的初速度大小之比为，故A正确；两网球碰到墙面时速度大小分别为，则，故D正确.
4.答案：BC
解析：若不同，则落到斜道时的位置不同，但位移方向均沿斜道方向，即位移方向与水平方向夹角均为θ，设此时速度与水平方向夹角为α，由可知速度与水平方向夹角恒定，选项A错误，B正确；由，解得游客在空中经历的时间为，选项C正确；落到斜道时速度大小为，选项D错误。
5.答案：B
解析：根据题意可知，物体水平方向不受力，做匀速直线运动，竖直方向上，由牛顿第二定律有，解得，竖直方向做匀加速直线运动，可知物体做类平抛运动，则从M运动到N的轨迹是抛物线，竖直方向上有，解得，可知运动时间与初速度大小无关，故选项ACD错误；根据上述分析，可知M与N之间的水平距离，选项B正确。
6.答案：A
解析：两个不同颜色的篮球做斜抛运动，经过相同的最高点，可将其逆运动看成水平向左的平抛运动，运动轨迹如图所示，两平抛运动的水平位移相同，设为x，速度的反向延长线均过水平位移的中点，相交于同一点，设两球下落的高度分别为，则，，解得，B、C、D错误，A正确.
7.答案：B
解析：运动员在水平方向做匀速直线运动，又因为每次曝光的时间间隔相等，所以相邻曝光位置间的水平位移相等，A错误；因每次曝光的时间间隔相等，而运动员在空中只受重力作用，加速度为g，则相邻位置运动员的速度变化量均为，B正确；A和D处于同一水平高度，根据斜抛运动对称性可知运动员在A、D位置时的速度大小相同，但是方向不同，C错误；根据所拍的照片，可知C点左侧和右侧曝光位置的数量一样多，因此可知运动员重心位置的最高点位于C点，D错误.