第五章 5.4 抛体运动的规律 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册

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名称 第五章 5.4 抛体运动的规律 同步巩固练 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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5.4 抛体运动的规律 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册
一、单选题
1.在实际生活中,最接近抛体运动的是
A.手抛出的小石块 B.秋风吹落的树叶
C.在空中高速运动的炮弹 D.空中飞翔的纸飞机
2.“套圈圈”游戏深受大众喜爱。家长和小孩在同一竖直线上从不同高度将圆环水平抛出,几乎同时套中前方的同一个玩具(玩具尺寸略小于圆环直径),空气阻力不计。则下列说法正确的是
A.小孩先抛出圆环
B.大人先抛出圆环
C.大人抛出的速度大于小孩抛出的速度
D.大人抛出的速度等于小孩抛出的速度
3. 关于平抛运动,下面几种说法正确的是(  )
A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B.平抛运动可以分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的自由落体运动
C.做平抛运动的物体,虽然它的速度方向不断改变,但它的运动是匀变速曲线运动
D.所有初速度水平物体的都做平抛运动
4. 下列说法正确的是(  )
A.细直棒的重心一定在棒的中点
B.动摩擦因数跟滑动摩擦力成正比,跟支持力成反比
C.速度越大,惯性越大
D.平抛运动一定是匀变速曲线运动
5.关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是(  )
A.物体做直线运动时,若速度逐渐增大,则其所受合外力方向一定与速度方向相同
B.物体做曲线运动时,所受合外力的方向与物体速度方向可能在同一直线上
C.在平抛运动中,物体在任意相同时间内速度的变化量可能不同
D.物体做曲线运动时,其速度可能保持不变
6.如图所示,在排球场上发球运动员将排球斜向上击出,排球运动一段时间后落至点。已知排球在空中运动轨迹的最高点为点,排球可视为质点,忽略空气阻力的影响。关于排球运动过程中速度方向和受力方向,下列图中正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.如图所示,从斜面上A点斜向上抛出一小球,水平击中斜面上B点,现将小球从AB中点C点抛出,仍要水平击中B点。下列说法正确的是(  )
A.可以仅将抛出时的速度大小变为原来的一半
B.可以仅将抛出时的速度方向与水平面间夹角变为原来的一半
C.第二次击中B点时的速度为第一次的一半
D.第二次在空中飞行过程中重力对小球做的功为第一次的一半
8.“打水漂”是一种常见的娱乐活动,以一定的高度水平扔出的瓦片,会反复在水面上弹跳前进,假设瓦片和水面相撞后,在水平方向,速度没有损失,而在竖直方向,碰撞后并不能原速弹回,而是变小,以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是(  )
A. B.
C. D.
9. 2023年9月29日,在杭州亚运会田径项目女子铅球决赛中,中国选手巩立姣夺得金牌,获得亚运会三连冠。现把铅球的运动简化为如图所示模型,铅球抛出时离地的高度,铅球落地点到抛出点的水平距离,铅球抛出时的速度和水平方向的夹角,已知铅球的质量为,不计空气阻力,,,,,,则(  )
A.小球运动到最高点时速度为零
B.小球抛出时的速度约为
C.小球在空中运动的时间约为
D.小球落地前任意相等时间内速度的变化量不相等
10.如图所示,某同学练习定点投篮,其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上,篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示.若两次抛出篮球的速度v1和v2的水平分量分别为v1x和v2x,竖直分量分别为v1y和v2y,不计空气阻力,下列关系中正确的是(  )
A.v1xv2y B.v1x>v2x,v1yC.v1xv2x,v1y>v2y
二、多选题
11. 将一个物体以某一初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.物体运动过程中其机械能不断增大
B.物体沿水平方向的分位移随时间均匀变化
C.物体沿竖直方向的分速度随时间均匀变化
D.物体运动的总位移随时间均匀变化
12. 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、计算题
13.某人从楼楼顶以一定的初速度水平抛出一个小球,最后小球落到地面上,小球在空中运动的水平位移为,每层楼的高度为,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)小球在空中的飞行时间;
(2)小球的初速度的大小;
(3)小球落地时的速度大小。
14.一球员在篮球场三分线附近正对篮板投篮,已知球员投球点A距离地面2.40m,球在空中飞行轨迹的最高点B距地面4.85m,球落入篮筐中心C点时速度与水平方向夹角为45°,篮筐高度为3.05m,三分线距C点的水平距离为7.25 m,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)篮球在飞行过程中到达最高点B时的速度vB的大小.
(2)篮球在点A投出的速度vA的大小.
(3)该球员出手点A到三分线的水平距离x.
四、综合题
15. 某同学手持飞镖水平瞄准靶心点,将飞镖在距离点处,以速率水平射出,如图所示。若飞镖被射出后击中点,假设飞镖可视为质点,空气阻力可忽略,重力加速度取求、之间的距离。
16. 在赛季总决赛的某场比赛中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐内,运动员跳起投篮时,设投球点和篮筐正好在同一水平面上。如图乙所示,设投球点到篮筐中心的水平距离为,不考虑空气阻力,取,篮球视为质点。求:
(1)篮球进框的速度大小;
(2)篮球从投出到进入篮筐的时间;
(3)篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度。
答案解析部分
1.A
A、以一定速度抛出的物体,只在重力作用下运动是抛体运动,若空气阻力相较于重力忽略不计,也可看成抛体运动,手抛小石块的运动接近抛体运动,故A符合题意;
B、秋风吹落的树叶,空气阻力相较于重力不可忽略,因此不能看成抛体运动,故B不符合题意;
C、空中高速运动的炮弹,速度很大,空气阻力也很大,不能看成抛体运动,故C不符合题意;
D、空中飞翔的纸飞机,空气阻力相较于重力不可忽略,因此不能看成抛体运动,故D不符合题意;
2.B
AB.根据可知,圈抛出时的高度越高,落地时间越长,由图可知大人圈落地的时间长,所以要让两圈同时落地,则大人应先抛出圈圈,故A错误,B正确;
CD.根据可知水平位移相等,则时间越长,抛出时的速度就越小,由于大人抛出圈圈在空中运动的时间较长,则抛出时的速度较小,即大人抛出的速度小于小孩抛出的速度 ,故CD错误。
3.C
A、平抛运动下落过程只受到重力作用,所以A选项不符题意。
B、平抛运动可以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,所以B选项不符合题意。
C、做平抛运动的物体虽然速度方向不断改变,但是加速度保持不变,所以它是匀变速曲线运动,C选项不符合题意。
D、所有初速度水平的运动,除了重力外还受到其他力的运动不是平抛运动。所以D选项不符合题意。
4.D
A.质量分布均匀且形状规则的物体重心在几何中心,故细直棒的重心不一定在棒的中点,A不符合题意;
B.动摩擦因数由接触面的材料和粗糙程度决定,与滑动摩擦力和支持力无关,B不符合题意;
C.惯性大小的唯一量度是质量,与其他因素无关,C不符合题意;
D.做平抛运动的物体只受重力,即合外力恒定,加速度恒定,故平抛运动是匀变速曲线运动,D符合题意。
5.A
A.物体做加速直线运动时,加速度的方向一定与速度的方向相同,根据牛顿第二定律可知,其所受合外力的方向一定与速度方向相同,A符合题意;
B.物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,B不符合题意;
C.平抛运动是匀变速曲线运动,加速度恒为重力加速度g,根据可知,在平抛运动中,物体在任意相同时间内速度的变化量一定相同,C不符合题意;
D.做曲线运动速度大小可能不变,但速度方向一定是不断变化的,所以其速度不可能保持不变,D不符合题意。
6.A
AB、排球在空中做曲线运动,速度方向为轨迹的切线方向,故A正确,B错误;
CD、排球在空中做曲线运动时,忽略空气阻力的影响,排球只受到重力作用,因此排球运动过程中受力方向始终竖直向下,故CD错误。
故答案为:A。
7.D
ABC、反向看是平抛运动,设斜面倾角为θ,根据
则两次时间之比为,则
可知,两次竖直速度之比,根据
可知水平速度之比为,所以两次击中B点速度之比为,根据
两次抛出时速度的大小之比为,且到达B点时速度方向相同,根据平抛运动推论可知,位移偏转角正切值是速度偏转角正切值的一半,则
可知两次抛出时速度方向相同,故ABC错误;
D、根据
则两次重力做功之比为2:1,故D正确。
8.D
瓦片和水面相撞后,在水平方向,速度没有损失,而在竖直方向,碰撞后并不能原速弹回,而是变小,可知竖直小球上升的高度逐渐减小,根据
可知瓦片在空中的时间逐渐减小,水平方向有
可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小。
9.B
A.小球运动到最高点时竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,故A错误;
BC.小球水平方向做匀速直线运动,有
小球竖直方向做竖直上抛运动,有
解得

故B正确,C错误;
D.小球落地前任意相等时间内速度的变化量为
故小球落地前任意相等时间内速度的变化量相等,故D错误。
10.A
将运动过程逆向思考,篮球做平抛运动。曲线1、2对应的水平位移相等,竖直位移1大于2,由竖直位移关系

根据
可得
再由水平位移

11.B,C
A、物体抛出后做平抛运动,只受重力作用,机械能保持不变,故A错误;
B、物体沿水平方向的分位移为
即随时间均匀变化,故B正确;
C、物体沿竖直方向的分速度为
即随时间均匀变化,故C正确;
D、物体运动的总位移为
不随时间均匀变化,故D错误。
故答案为:BC。
12.A,B
A.由于两球抛出的高度相等,由可知,两小球在空中运动的时间相等,故水平方向向上有,,而,,联立解得两球抛出的速率之比为1:3,A符合题意;
B.若两球相撞,水平方向上一定有,由此式可知,若仅增大,则时间t减小,所以两球将在落入坑中之前相撞,B符合题意;
C.要使两小球落在坑中的同一点,则必须满足,落点不同,竖直方向位移就不同,小球在空中运动的时间t也不同,所以两球抛出的速度之和不是定值,C不符合题意;
D.由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知,若仅从M点水平抛出小球,小球垂直坑壁落入坑中,则末速度的反向延长线一定沿半径与通过O点,但O点并不是位移的中点,所以小球不可能垂直落入坑中,D不符合题意。
故答案为:AB。
13.(1) ,

(2) ,
(3) ,
14.(1)解:球从最高点运动到篮筐的过程中,竖直方向高度差为
Δh1=4.85m-3.05m =1.8m
由Δh1=g
可得t1=0.6s
球入筐时的速度的竖直分量vCy=gt1=6m/s
球入筐时的速度的水平分量vCx=vCytan 45°=6m/s
球水平方向做匀速直线运动,则vB=vCx=6m/s
(2)解:球从出手到运动到最高点的过程中竖直方向高度差
Δh2=4.85m-2.40m=2.45m
由Δh2=g
可得t2=0.7s
最高点速度竖直分量vBy=0
由vBy=vAy-gt2
可得vAy=7 m/s
出手速度的大小vA==m/s
(3)解:球水平方向运动总位移x1=vB=7.8m
球员距三分线的距离x=x1-7.25m=0.55m
15.解:飞镖水平方向做匀速直线运动,飞行时间
竖直方向自由落体运动,、之间的距离
答:、之间的距离为。
16.(1)解:设篮球出手和进篮筐的速度大小分别为 和 ,由题意 ,从出手到落入篮筐时间为 ;
在竖直方向篮球只受重力,做竖直上抛运动,有
在水平方向匀速运动
联立解得
(2)解:
(3)解:竖直方向根据
代入数据解得
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