第五章 抛体运动 章末综合试题 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册

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名称 第五章 抛体运动 章末综合试题 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-02-10 16:37:02

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抛体运动 章末综合试题
2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册
一、单选题
1.选手骑摩托车自右向左在空中运动的频闪照片如图所示。将选手和摩托车视为质点,则其经过最高点时速度方向(  )
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向上 D.竖直向下
2.随着2022年北京冬奥会的脚步日益临近,越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来,其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示,两名跳雪运动员a,b(可视为质点)从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出,示意图如图乙。不计空气阻力,则两名运动员从飞出至落到雪坡(可视为斜面)上的整个过程中,下列说法正确的是(  )
A.他们飞行时间之比为3:1
B.他们飞行的水平位移之比为1:3
C.他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同
D.他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:3
3.某同学利用如图所示实验装置绘制小球做平抛运动的轨迹,关于此实验下列说法错误的是(  )
A.斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向
B.小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下
C.为较准确地绘出小球运动轨迹,记录的点应适当多一些
D.为较准确地绘出小球运动轨迹,应该用平滑曲线把各记录点连起来
4.如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是(  )
A.将击中P点,t大于 B.将击中P点,t等于
C.将击中P点上方,t大于 D.将击中P点下方,t等于
5.如图所示,在距离地面某一高度处沿水平方向抛出一个物体,为物体运动轨迹上的两点,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.物体在点的水平速度与在点的水平速度不相同
B.物体在点的水平速度与在点的水平速度相同
C.物体在点的竖直速度与在点的竖直速度相同
D.物体在点的坚直速度大于在点的竖直速度
6.“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图所示,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以不同水平速度抛出圆环,恰好同时套中水平地面上的同一目标。忽略一切空气阻力,则(  )
A.小孩先抛出圆环
B.大人抛出圆环时的速度较大
C.小孩抛出的圆环落地时速度方向与水平地面的夹角较小
D.大人抛出的圆环速度变化较慢
7.为在2022年北京冬奥会上取得好成绩,运动员刻苦训练。如图所示,某次训练中,运动员(视为质点)从倾斜雪道上端的平台上以10 m/s的速度水平飞出,最后落在倾角为37°的倾斜雪道上。取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.运动员的落点距雪道上端的距离为18 m
B.运动员飞出后到雪道的最远距离为2.25 m
C.运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为10.5 m/s
D.若运动员水平飞出时的速度减小,则他落到雪道上的速度方向将改变
8.某城市边缘的一小山岗,在干燥的春季发生了山顶局部火灾,消防员及时赶到,用高压水枪同时启动了多个喷水口进行围堵式灭火。靠在一起的甲、乙高压水枪,它们的喷水口径相同,所喷出的水在空中运动的轨迹几乎在同一竖直面内,如图所示。则由图可知(  )
A.甲水枪喷出水的速度较大
B.乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大
C.甲水枪喷水的功率一定较大
D.乙水枪喷出的水在空中运动的时间一定较长
9.体育竞赛中的一项运动为掷镖,如图所示,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A与竖直墙壁θ1=45°角,飞镖B与竖直墙壁成θ2=30°角,两者相距为H,假设飞镖的运动为平抛运动,射出点离墙壁的水平距离为(  )
A. B. C. D.
10.如图所示,竖直线为两个竖直光滑的墙壁和的中心线,将一小球从O点水平向左抛出,小球与墙壁发生两次弹性碰撞之后恰好落在地面上的A点。已知小球从O点运动到B点的时间为,从B点运动到C点的时间为,从C点运动到A点所用的时间为;O、B两点之间的高度差为,B、C两点之间的高度差为,C、A两点之间的高度差为,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.,
B.,
C.,
D.,
二、多选题
11.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,小球正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,O、P的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球时,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.小球落在P点的时间是
B.Q点在P点的下方
C.v1>v2
D.小球落在P点所用的时间与落在Q点所用的时间之比是
12.年月日:,天津马拉松在天津大礼堂鸣枪开跑。此次马拉松设计了一条串联城市地标、围绕海河两岸“最有诚意”的马拉松赛道,现代都市风貌与历史文化名胜交相辉映。若某位马拉松选手一段时间内在相互垂直的方向和方向运动的速度时间图像如图甲、乙所示,则这段时间内对该选手,下列说法正确的是(  )
A.时刻,选手的速度为
B.选手在方向上的加速度为
C.选手在做匀变速直线运动
D.选手在时间位移大小为
三、填空题
13.图示为某同学采用频闪照相的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长代表1.6cm,已知重力加速度 ,则由图可求得拍摄时每隔   s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为   m/s。
14.阜阳市某中学物理学习兴趣小组去某化工厂参加社会实践活动,当大家经过化工厂废水排水口时发现排水管正在向外满口排出大量废水。如图所示,这根薄壁排水管水平放置,管口离地面有一定的高度。学习小组当时只有一把卷尺,他们想估测排水管每秒的排水体积。当地的重力加速度大小为g。
(1)学习小组利用卷尺需要测量   、   、   三个数据(写出测量的物理量和对应的符号),就可以估测排水口每秒的排水体积。
(2)利用(1)中的符号写出排水管每秒的排水体积表达式为V=   。
15.如图所示,在学校的游园活动中,某同学站在O点要将小球抛入边长为d的正方体的收纳箱中。O与收纳箱的顶点A、B在同一条直线上,且OA=d。抛出点P位于O点正上方2d处。为使小球能落入箱内,小球水平抛出初速度的最小值为   ,最大值为   (不计空气阻力)。
四、计算题
16.物体做平抛运动,在它落地前的1 s内它的速度与水平方向夹角由30°变成60°,g=10 m/s2.求:
(1)平抛运动的初速度v0;
(2)平抛运动的时间;
(3)平抛时的高度.
五、解答题
17.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)
答案解析部分
1.B
在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线切线方向。
故答案为:B。
2.C
A.运动员从斜面上飞出最后落在斜面上,根据几何关系有
解得
他们飞行时间之比为
A不符合题意;
B.平抛运动水平方向

B不符合题意;
C.设平抛运动落地速度方向与水平方向夹角为,则


则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同,C符合题意;
D.把运动员的运动分解为一个沿斜面方向的运动和一个垂直斜面方向的运动,由几何关系可知,运动员在垂直斜面方向上做初速度为,加速度大小为的匀减速运动,当速度减小到零时,则离斜面距离最大,为
则,他们在空中离雪坡面的最大距离之比为
D不符合题意。
3.A
A.为保证小球做平抛运动,斜槽轨道末端要沿水平方向,但轨道不需要必须光滑,A错误,符合题意;
B.为保证小球每次平抛运动的水平初速度相同,小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下,B正确,不符合题意;
C.为了能用平滑的曲线准确地绘出小球运动轨迹,记录的点应适当多一些,C正确,不符合题意;
D.为较准确地绘出小球运动轨迹,应该用平滑曲线把各记录点连起来,D正确,不符合题意。
4.B
由题意知枪口与P点等高,子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动,当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同,根据自由落体规律h=gt2可知下落高度相同,所以将击中P点;又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L,子弹在水平方向上做匀速直线运动t=。
5.B
AB.物体抛出后做平抛运动,水平方向的分运动为匀速直线运动,故物体在点的水平速度与在点的水平速度相同,A不符合题意,B符合题意;
CD.竖直方向的分运动为自由落体运动,即竖直方向做匀加速直线运动,故物体在点的坚直速度小于在点的竖直速度,CD不符合题意。
6.C
A.由
可知环在空中运动时间
由题意知,两人恰好同时套中水平地面上的同一目标,所以应该是大人先抛出圆环,A不符合题意;
B.由题可知,两环的水平位移相等,由

即大人抛出圆环时的速度较小,B不符合题意;
C.因为圆环落地时速度方向与水平地面的夹角满足
因为
所以

即小孩抛出的圆环落地时速度方向与水平地面的夹角较小,C符合题意;
D.因为圆环抛出后均做平抛运动,加速度均为g,所以两个圆环速度变化的快慢相同,D不符合题意。
7.B
A.根据平抛运动规律可得
,,
联立解得
则运动员的落点距雪道上端的距离为
故A错误;
BC.当运动员的速度方向与雪道平行时,运动员飞出后到雪道的距离最远,此时运动员的速度大小为
运动员飞出后到雪道的最远距离为
故B正确,C错误;
D.当运动员落在斜坡上时,速度方向与水平方向夹角的正切值为
即速度方向与水平方向的夹角是一定值,若运动员水平飞出时的速度减小,则他落到雪道上的速度方向不变,故D错误。
8.B
AB.由图可知,两水枪喷出的水到达高度相同,说明竖直分速度相同,而甲水枪喷出水的水平位移较小,说明甲的水平分速度较小,到达最高点时只有水平分速度,所以乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大,根据矢量合成法则可知乙水枪喷出水的速度较大,故A错误,B正确;
C.乙水枪喷出水的速度较大,则乙水枪喷水的功率较大,故C错误;
D.两水枪喷出的水到达高度相同,则在空中运动的时间一样长,故D错误。
9.B
设水平距离为x,飞镖的初速度为,落在墙壁时的竖直分速度为,飞镖与竖直墙壁间夹角

联立以上各式可得
则飞镖下落的高度
因此,飞镖A、B下落的高度分别为
由题意可知
解得x=
10.B
设两墙壁之间的距离为2L,小球在水平方向做匀速直线运动,有
所以有
小球在竖直方向做自由落体运动,有

化简得。
11.A,D
A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知
所以
故A正确;
BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知
所以
故OQ连线与竖直方向的夹角满足
而OP连线与竖直方向夹角为θ,所以α>θ,故Q点在P点的上方。由
可知
又因为水平位移

可知
故BC错误;
D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是
故D正确。
故答案为:AD。
12.B,D
时刻,选手的方向速度为,方向速度为,根据速度的合成与分解可知,选手的速度大小为,故A错误;
B.从图乙可知图线的斜率表示在方向上的加速度,为,故B正确;
C.由图可知,选手在方向做匀速直线运动,在方向上做匀变速直线运动,根据运动的合成与分解可知合运动为匀变速曲线运动,故C错误;
D.选手在时间方向位移大小为
在方向上的位移大小为
选手的位移大小为,故D正确。
13.0.04;0.8


小球做平抛运动的初速度
14.(1)管口的直径d;废水水平方向的位移大小x;管口到地面的高度y
(2)
(1) 计算排水管每秒的排水体积需要知道排水管的横截面积,水的流速,水的流速通过平抛运动计算,所以需要测量管口的直径d,废水水平方向的位移大小x,管口到地面的高度y。
(2)根据平抛运动的规律有
排水管每秒的排污体积
其中
解得
15.;
小球水平抛出初速度的最小值时,从C点进入,平抛的水平位移为d,竖直位移为d,平抛运动的时间
水平初速度
小球平抛初速度最大时,从D点进入,水平位移为
平抛运动的时间
水平初速度
16.(1)解:根据已知条件,需正确利用水平方向的速度不变,竖直方向速度随时间均匀增大,应画出速度的矢量关系图,然后利用平抛运动的规律求解.
对A点:tan30°=
对B点:tan60°=
t′=t+1
由①②③解得t= s,v0=5 m/s
(2)解:运动总时间t′=t+1=1.5 s
(3)解:高度h= gt′2=11.25 m
17.解:根据牛顿第二定律,在OP段有

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
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