第1章　抛体运动 分层作业4　平抛运动的规律--2025粤教版高中物理必修第二册同步练习题

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2025粤教版高中物理必修第二册
分层作业4　平抛运动的规律
A组 必备知识基础练
　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　平抛运动的特点
1.关于做平抛运动的物体,下列说法正确的是(　　)
A.水平方向的分速度逐渐增大
B.竖直方向的分速度逐渐增大
C.加速度逐渐增大
D.加速度逐渐减小
2.关于做平抛运动的物体在空中运动的时间,下列判断正确的是(　　)
A.由下落高度决定
B.由初速度决定
C.由位移决定
D.由初速度和下落高度共同决定
题组二　平抛运动的规律
3.如图所示,园林工人在静止水车上的同一位置,通过控制出水速率浇灌路边树木的树根M处和树冠N处,水从水枪口水平喷出,速率分别为vM、vN,喷射到M、N两处所需时间分别为tM、tN,水在空中的运动可视为平抛运动,下列说法正确的是(　　)
A.vM>vN,tMvN,tM>tN
C.vMtN
4.(2024山东滨州高一期末)足球比赛时,在罚球区的本方队员故意犯规,判由对方队员罚点球.如图为某运动员罚点球.已知球门框ABCD,球门AB宽l=5 m,AD高h=2 m,点球点距球门线中点垂直距离为8 m,一球员将足球以斜向上的初速度从O点踢出,到达球门横梁E点反弹,且速度方向恰好在水平面内,DE=2 m,反弹后落到地面上的F点,AF恰好垂直于球门线AB,AF=4 m,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2(计算结果可带根号).求:
(1)足球从E点反弹至第一次落地的时间t;
(2)足球第一次落地时速度v的大小.
题组三　类平抛运动的规律
5.如图所示的光滑斜面ABCD是边长为l的正方形,倾角为30°,一物块(视为质点)沿斜面左上方顶点A以平行于AB边的初速度v0水平滑入,到达底边CD中点E,则(　　)
A.v0=
B.v0=
C.物块由A点运动到E点所用的时间t=
D.物块由A点运动到E点所用的时间t=
B组 关键能力提升练
6.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速,需要测量的是(　　)
A.卡车的长度和质量
B.卡车的高度和质量
C.卡车的长度和零件脱落点与陷落点的水平距离
D.卡车的高度和零件脱落点与陷落点的水平距离
7.(多选)(2024广东佛山高一期中)一同学在练习射箭,两次分别以不同的速度将箭矢由同一高度水平射出,下图中箭头所指方向即箭矢射中目标时的速度方向,忽略空气阻力,则以下射箭结果图符合平抛理论的有(　　)
8.如图为抛球游戏,某人将小球水平抛向地面上的小桶,各物理量图中已标出.已知h=1.25 m,L=5 m,d=0.5 m,小球的大小可以忽略,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.为了把小球抛进小桶中,小球抛出的速度可能是(　　)
A.11.5 m/s B.10.5 m/s
C.9.5 m/s D.9 m/s
9.如图所示,飞机离地面高度为H=500 m,水平飞行速度为v1=100 m/s,追击一辆速度为v2=20 m/s、同向行驶的汽车.假设炸弹在空中飞行时的阻力忽略不计,汽车可以看作质点,欲使飞机投下的炸弹击中汽车.g取10 m/s2.
(1)从飞机投下炸弹开始计时,求炸弹在空中飞行的时间.
(2)求飞机投弹时距离汽车的水平距离.
(3)如果把汽车换成100 m长的火车,速度仍为v2=20 m/s,火车高度忽略不计,要使飞机投下的炸弹击中火车,求飞机投弹时距离火车尾部的水平距离的范围.
C组 核心素养拔高练
10.(2024北京顺义高一阶段练习)类比法是物理学习中经常用到的一种方法.我们可以尝试用类比法分析以下情境(如图甲所示),质量为m的某滑雪运动员以一定初速度v0由O点水平(即v0∥CD)滑到一倾斜平台上,平台与水平面成θ角,运动员最终在E点滑到水平面.已知O点距水平面的高度为h,回答下列问题:
(1)忽略滑板与平台间的摩擦和空气阻力,请在图乙中对运动员在平台上的运动进行受力分析并求出加速度a的大小和方向.
(2)类比平抛运动的分析方法,可以以v0方向为x轴,BC方向为y轴建立坐标轴(如图甲中坐标所示),将运动员的实际运动分解为x、y两个方向的分运动.请说明两分运动的运动性质,并求出运动员滑到水平面的时间t.
(3)如果要使该运动员不从平台滑到水平面,而从AD侧面飞出,可以采取哪些措施 (至少说两项措施)
分层作业4　平抛运动的规律
1.B　解析 做平抛运动的物体,水平方向做匀速直线运动,所以水平方向的分速度不变,故A错误;做平抛运动的物体,竖直方向做自由落体运动,所以竖直方向的分速度逐渐增大,故B正确;平抛运动是匀变速曲线运动,加速度保持不变,故C、D错误.
2.A　解析 做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动,由公式h=gt2,解得t=,可知做平抛运动的物体在空中运动的时间只由下落高度决定,与初速度、位移无关,B、C、D错误,A正确.
3.D　解析 水在空中的运动可视为平抛运动,则水在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.根据h=gt2,解得t=,因为hM>hN,则tM>tN,根据v=可知vM4.解析 (1)足球反弹后做平抛运动,竖直方向有h=gt2,得t= s.
(2)设足球反弹后速度大小为v0,落地时竖直方向的速度大小为vy,有vy=gt,v0=,其中l=
由v=得v=3 m/s.
答案 (1) s　(2)3 m/s
5.B　解析 物块做类平抛运动,沿斜面方向的加速度为a=gsin 30°=g,沿斜面方向的位移为l,则l=at2=gt2,得t=2,所以物块初速度v0=,故选B.
6.D　解析 零件被抛出做平抛运动,且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度,由平抛运动知识得h=gt2,x=v0t,联立解得v0=x;所以要测量卡车原来的速度,只要测出零件平抛运动的初速度.由以上可知,需要测量的量是卡车的高度h和零件脱落点与陷落点的水平距离x.故选D.
7.BD　解析 设速度偏转角为α,根据平抛运动规律得h=gt2,x=v0t,tan α=,解得tan α=,由于竖直高度相同,水平位移大的,速度偏转角小,故A错误,B正确;由于水平位移相同,下落高度大的速度偏转角大,故C错误,D正确.
8.B　解析 根据平抛运动公式x=v0t,h=gt2,得L=v1,L+d=v2,解得v1=10 m/s,v2=11 m/s,为了把小球抛进小桶中,小球抛出的速度范围是10 m/s9.解析 (1)炸弹做平抛运动,由H=gt2得t==10 s.
(2)飞机投弹时距离汽车的水平距离Δx=v1t-v2t=800 m.
(3)飞机投下的炸弹击中火车头时,飞机投弹时距离火车尾部的水平距离最小,有Δxmin=v1t-v2t-l=700 m
飞机投下的炸弹击中火车尾时,飞机投弹时距离火车尾部的水平距离最大,有Δx=v1t-v2t=800 m
则飞机投弹时距离火车尾部的水平距离的范围为
700 m≤x≤800 m.
答案 (1)10 s　(2)800 m　(3)700 m≤x≤800 m
10.
解析 (1)根据题意,对运动员受力分析,如图所示
沿斜面方向上,由牛顿第二定律有mgsin θ=ma
解得a=gsin θ,方向沿斜面向下.
(2)根据题意,运动员受到的合外力沿斜面向下,大小为mgsin θ,运动员沿斜面水平方向以v0滑出,即力的方向与v0方向垂直,则运动员在x轴方向做匀速直线运动,y轴方向做初速度为0,加速度为gsin θ的匀加速直线运动,根据图甲和几何关系可知,运动员在y轴方向的位移为L=
又有L=gsin θ·t2
解得t=.
(3)根据题意可知,如果要使该运动员不从平台滑到水平面,而从AD侧面飞出,即在v0方向上的位移变大,由于在v0方向上,运动员做匀速运动,则有
x=v0t
要使x变大,可以增大初速度v0,也可以增大时间t,即减小斜面倾角或增大距水平地面的高度.
答案 (1)见解析图　gsin θ,沿斜面向下　(2)见解析,
　(3)增大初速度、减小斜面倾角或增大距水平地面的高度
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