第五章 抛体运动 4抛体运动的规律 课后提升训练 （有解析）人教版物理必修第二册
文档属性
| 名称 | 第五章 抛体运动 4抛体运动的规律 课后提升训练 （有解析）人教版物理必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 234.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-24 00:15:21 | ||
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文档简介
抛体运动
抛体运动的规律
基础对点练
考点1 平抛运动规律及应用
1．如图所示，某人向放在水平地面上的垃圾桶中水平扔废球，结果恰好从桶的右侧边缘飞到地面，不计空气阻力．为了能把废球扔进垃圾桶中，则此人水平抛球时，可以做出的调整为( )
A．初速度不变，抛出点在原位置正上方
B．初速度不变，抛出点在原位置正右侧
C．减小初速度，抛出点在原位置正上方
D．增大初速度，抛出点在原位置正上方
2．将一个物体以15 m/s的速度从20 m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与地面夹角是(不计空气阻力，g取10 m/s2)( )
A．37° B．45°
C．53° D．60°
3．(2024年厦门一中期中)如图所示，t＝0时刻物体以某一初速度水平抛出，t1＝1 s时到达A点，t2＝2 s时到达B点．AB连线与水平方向的夹角为θ，且tan θ＝，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．设物体在B点处速度与水平方向的夹角为β，则tan β等于( )
A．1 B．2
C．3 D．4
4．(多选)(2024年漳州质检)今年贵州“村超”(乡村足球超级联赛)在全网爆火．某运动员在离球门正前方水平距离6 m处头球攻门，足球在1.8 m高处被水平顶出，顶出时速度垂直球门，并恰好落在球门线上．足球视为质点，不计空气阻力，g取10 m/s2，则此过程中( )
A．球的运动时间为1 s
B．球的水平初速度大小为10 m/s
C．球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为6 m/s
D．球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°
考点2 斜上抛运动
5．2023年3月22日CBA常规赛战罢第38轮，山西男篮在这场关键的“卡位”赛中以119比94大胜吉林队，如图所示，比赛中运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点．若该运动员向前运动到等高的C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需( )
A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ
B．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θ
C．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0
D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
综合提升练
6．(2024年华师大附中期中)某物体做平抛运动时，它的速度偏向角θ的正切值随时间t变化的图像如图所示(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是( )
A．物体的平抛初速度的大小为5 m/s
B．第1 s物体下落的高度为10 m
C．第2 s末物体的位移偏向角为30°
D．前3 s内物体的速度变化量的大小为30 m/s
7．(2023年江门实验中学月考)从某一高度处以30 m/s的速度水平抛出一物体，运动4 s后落地，g取10 m/s2，求：
(1)抛出点的高度；
(2)抛出后水平射程；
(3)落地时速度大小．
8．(2023年惠州一中段考)中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“刀削面”堪称天下一绝．如图所示，将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出时，距锅的高度为h＝0.45 m，与锅沿的水平距离为L＝0.3 m，锅的半径也为L＝0.3 m，小面圈在空中的运动可视为平抛运动，重力加速度g取10 m/s2.
(1)求小面圈从被削离到落入锅中的时间；
(2)仅改变小面圈削离时的速度大小，求落入锅中的最大速度的大小和方向．
9．无人机在距离水平地面高度h处，以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g.
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离x；
(2)求包裹落地时的速度大小v；
(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程．
答案解析
1.【答案】C
2.【答案】C 【解析】物体做平抛运动，落地时在水平方向的分速度vx＝v0＝15 m/s，竖直方向由匀变速运动规律知v－0＝2gh，由此得vy＝＝ m/s＝20 m/s.若速度方向与地面的夹角用θ来表示，则tan θ＝＝＝，所以θ＝53°，C正确．
3.【答案】B 【解析】根据题意可知，A、B两点的竖直高度为hAB＝gt－gt＝15 m，A、B两点的水平距离为xAB＝＝10 m，则物体的水平分速度为vx＝＝10 m/s，物体在B点处速度与水平方向夹角的正切值为tan β＝＝＝2.
4.【答案】BC 【解析】根据平抛运动公式，有h＝gt2，代入数据解得t＝0.6 s，A错误；在水平方向上，有v0＝，代入数据解得球的水平初速度大小为v0＝10 m/s，B正确；根据vy＝gt，可得球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为vy＝6 m/s，C正确；落地时速度与水平方向夹角的正切值为tan θ＝＝，所以θ不是45°，D错误．
5.【答案】A 【解析】根据题意可知，篮球垂直击中篮板上A点，则逆过程就是平抛运动，竖直高度不变，水平方向位移越大，水平速度越大，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小，则该运动员向前运动到等高的C点投篮，水平位移减小，还要求垂直击中篮板上A点，则需减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ.故选A.
6.【答案】D 【解析】因tan θ＝，对应图像可得＝k，解得v0＝10 m/s，A错误；第1 s内物体下落的高度h1＝gt＝5 m，B错误；第2 s末物体下落的高度为h2＝gt＝20 m，第2 s末物体的水平位移为x＝v0t＝20 m，则有tan α＝＝1，故第2 s末物体的位移偏向角为α＝45°，C错误；前3 s内物体的速度变化量，由Δv＝aΔt可知Δvy＝gΔt＝30 m/s，D正确．
7.解：(1)抛出点的高度h＝gt2＝×10×42 m＝80 m.
(2)抛出后水平射程x＝v0t＝30×4 m＝120 m.
(3)竖直方向的速度大小
vy＝gt＝10×4 m/s＝40 m/s，
落地时速度大小
v＝＝ m/s＝50 m/s.
8.解：(1)小面圈竖直方向，有h＝gt2，
解得t＝＝0.3 s.
(2)设小面圈落入锅的右边缘时，对应水平抛出速度为vm，有3L＝vmt，解得vm＝3 m/s.
入锅时竖直方向速度为vy＝gt＝3 m/s，
则落入锅中的最大速度大小
v＝＝3 m/s，
设最大速度方向与水平方向夹角为θ，有tan θ＝＝1，可知最大速度方向与水平方向夹角为45°.
9.解：(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则h＝gt2，解得t＝，
水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为x＝v0t＝v0.
(2)包裹落地时，竖直方向速度为vy＝gt＝g，
落地时速度为v＝＝.
(3)包裹做平抛运动，水平和竖直方向的位移分别为x＝v0t′，y＝gt′2，
两式消去时间得包裹的轨迹方程为y＝x2.
抛体运动的规律
基础对点练
考点1 平抛运动规律及应用
1．如图所示，某人向放在水平地面上的垃圾桶中水平扔废球，结果恰好从桶的右侧边缘飞到地面，不计空气阻力．为了能把废球扔进垃圾桶中，则此人水平抛球时，可以做出的调整为( )
A．初速度不变，抛出点在原位置正上方
B．初速度不变，抛出点在原位置正右侧
C．减小初速度，抛出点在原位置正上方
D．增大初速度，抛出点在原位置正上方
2．将一个物体以15 m/s的速度从20 m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与地面夹角是(不计空气阻力，g取10 m/s2)( )
A．37° B．45°
C．53° D．60°
3．(2024年厦门一中期中)如图所示，t＝0时刻物体以某一初速度水平抛出，t1＝1 s时到达A点，t2＝2 s时到达B点．AB连线与水平方向的夹角为θ，且tan θ＝，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．设物体在B点处速度与水平方向的夹角为β，则tan β等于( )
A．1 B．2
C．3 D．4
4．(多选)(2024年漳州质检)今年贵州“村超”(乡村足球超级联赛)在全网爆火．某运动员在离球门正前方水平距离6 m处头球攻门，足球在1.8 m高处被水平顶出，顶出时速度垂直球门，并恰好落在球门线上．足球视为质点，不计空气阻力，g取10 m/s2，则此过程中( )
A．球的运动时间为1 s
B．球的水平初速度大小为10 m/s
C．球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为6 m/s
D．球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°
考点2 斜上抛运动
5．2023年3月22日CBA常规赛战罢第38轮，山西男篮在这场关键的“卡位”赛中以119比94大胜吉林队，如图所示，比赛中运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点．若该运动员向前运动到等高的C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需( )
A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ
B．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θ
C．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0
D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
综合提升练
6．(2024年华师大附中期中)某物体做平抛运动时，它的速度偏向角θ的正切值随时间t变化的图像如图所示(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是( )
A．物体的平抛初速度的大小为5 m/s
B．第1 s物体下落的高度为10 m
C．第2 s末物体的位移偏向角为30°
D．前3 s内物体的速度变化量的大小为30 m/s
7．(2023年江门实验中学月考)从某一高度处以30 m/s的速度水平抛出一物体，运动4 s后落地，g取10 m/s2，求：
(1)抛出点的高度；
(2)抛出后水平射程；
(3)落地时速度大小．
8．(2023年惠州一中段考)中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“刀削面”堪称天下一绝．如图所示，将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出时，距锅的高度为h＝0.45 m，与锅沿的水平距离为L＝0.3 m，锅的半径也为L＝0.3 m，小面圈在空中的运动可视为平抛运动，重力加速度g取10 m/s2.
(1)求小面圈从被削离到落入锅中的时间；
(2)仅改变小面圈削离时的速度大小，求落入锅中的最大速度的大小和方向．
9．无人机在距离水平地面高度h处，以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g.
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离x；
(2)求包裹落地时的速度大小v；
(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程．
答案解析
1.【答案】C
2.【答案】C 【解析】物体做平抛运动，落地时在水平方向的分速度vx＝v0＝15 m/s，竖直方向由匀变速运动规律知v－0＝2gh，由此得vy＝＝ m/s＝20 m/s.若速度方向与地面的夹角用θ来表示，则tan θ＝＝＝，所以θ＝53°，C正确．
3.【答案】B 【解析】根据题意可知，A、B两点的竖直高度为hAB＝gt－gt＝15 m，A、B两点的水平距离为xAB＝＝10 m，则物体的水平分速度为vx＝＝10 m/s，物体在B点处速度与水平方向夹角的正切值为tan β＝＝＝2.
4.【答案】BC 【解析】根据平抛运动公式，有h＝gt2，代入数据解得t＝0.6 s，A错误；在水平方向上，有v0＝，代入数据解得球的水平初速度大小为v0＝10 m/s，B正确；根据vy＝gt，可得球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为vy＝6 m/s，C正确；落地时速度与水平方向夹角的正切值为tan θ＝＝，所以θ不是45°，D错误．
5.【答案】A 【解析】根据题意可知，篮球垂直击中篮板上A点，则逆过程就是平抛运动，竖直高度不变，水平方向位移越大，水平速度越大，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小，则该运动员向前运动到等高的C点投篮，水平位移减小，还要求垂直击中篮板上A点，则需减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ.故选A.
6.【答案】D 【解析】因tan θ＝，对应图像可得＝k，解得v0＝10 m/s，A错误；第1 s内物体下落的高度h1＝gt＝5 m，B错误；第2 s末物体下落的高度为h2＝gt＝20 m，第2 s末物体的水平位移为x＝v0t＝20 m，则有tan α＝＝1，故第2 s末物体的位移偏向角为α＝45°，C错误；前3 s内物体的速度变化量，由Δv＝aΔt可知Δvy＝gΔt＝30 m/s，D正确．
7.解：(1)抛出点的高度h＝gt2＝×10×42 m＝80 m.
(2)抛出后水平射程x＝v0t＝30×4 m＝120 m.
(3)竖直方向的速度大小
vy＝gt＝10×4 m/s＝40 m/s，
落地时速度大小
v＝＝ m/s＝50 m/s.
8.解：(1)小面圈竖直方向，有h＝gt2，
解得t＝＝0.3 s.
(2)设小面圈落入锅的右边缘时，对应水平抛出速度为vm，有3L＝vmt，解得vm＝3 m/s.
入锅时竖直方向速度为vy＝gt＝3 m/s，
则落入锅中的最大速度大小
v＝＝3 m/s，
设最大速度方向与水平方向夹角为θ，有tan θ＝＝1，可知最大速度方向与水平方向夹角为45°.
9.解：(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则h＝gt2，解得t＝，
水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为x＝v0t＝v0.
(2)包裹落地时，竖直方向速度为vy＝gt＝g，
落地时速度为v＝＝.
(3)包裹做平抛运动，水平和竖直方向的位移分别为x＝v0t′，y＝gt′2，
两式消去时间得包裹的轨迹方程为y＝x2.