第1章　抛体运动 分层作业6　生活和生产中的抛体运动--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6　生活和生产中的抛体运动
A组 必备知识基础练
　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　竖直上抛运动
1.做竖直上抛运动的物体,取抛出时的速度方向为正方向,则下列v-t图像能表示该物体运动的是 (　　)
2.如图所示,某运动员直立着将排球竖直向上垫起,垫起后2 s内排球的位移为零,已知重力加速度g取10 m/s2,空气阻力忽略不计,排球可视为质点,则排球被垫起时的初速度大小为(　　)
A.5 m/s B.10 m/s
C.15 m/s D.20 m/s
3.(多选)从高为20 m的位置以20 m/s的初速度竖直上抛一物体,g取10 m/s2,当物体到抛出点的距离为15 m时,所经历的时间可能是(　　)
A.1 s B.2 s
C.3 s D.(2+) s
4.假设热气球以10 m/s的速度匀速竖直上升,从热气球上掉下一个物体,经17 s到达地面.g取10 m/s2,求物体刚脱离热气球时热气球距地面的高度.
题组二　斜抛运动
5.如图所示,某人在山坡顶斜向上抛出小石头,不计空气阻力,下列哪幅图像可以表示小石头在空中运动时的加速度a随时间t变化的规律(　　)
6.棒球被击球员击出后斜向上方飞出.不计空气阻力,棒球落地的时间与下列哪些物理量无关(　　)
A.棒球的质量
B.棒球被击出的速度
C.棒球被击出的角度
D.击球点的高度
7.(2024广东茂名检测)如图所示,某人面向一段平直的河岸,站在随河水一起漂流的木船上,某时刻向其正前方向上斜抛出一小石块,使其落在河岸上.忽略空气阻力作用.下列说法正确的是(　　)
A.小石块到最高点时的速度为0
B.小石块在空中运动轨迹所在的平面与该段河岸垂直
C.小石块抛出的初速度越大,落地点越远
D.小石块从抛出到落地所用时间与河水流速无关
B组 关键能力提升练
8.假设航天员在火星上把一物体从火星表面竖直向上抛出(不计阻力,物体只受火星引力)时的位移—时间(s-t)图像如图所示,则有(　　)
A.该物体上升的时间为10 s
B.该物体被抛出时的初速度大小为50 m/s
C.火星表面的重力加速度大小为1.6 m/s2
D.该物体落到火星表面时的速度大小为16 m/s
9.(多选)北京冬奥会报道中利用“AI+8K”技术,把全新的“时间切片”特技效果首次运用在8K直播中,更精准清晰地抓拍运动员比赛精彩瞬间,给观众带来全新的视觉体验.“时间切片”是一种类似于多次“曝光”的呈现手法.某运动员在自由式滑雪大跳台比赛中某跳的“时间切片”特技图如图所示.忽略空气阻力,将运动员看作质点,其轨迹abc段为抛物线.已知起跳点a的速度大小为v,起跳点a与最高点b之间的高度差为h,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(　　)
A.运动员从a点到b点的时间间隔与从b点到c点的时间间隔相同
B.运动员从a点到b点的时间为
C.运动员到达最高点时速度的大小为
D.运动员从a点到b点的过程中速度变化的大小为
10.建筑工人常常徒手抛砖块,某次地面上的建筑工人以10 m/s的速度竖直向上间隔1 s连续两次抛砖,每次抛一块,楼上的建筑工人在距抛砖点正上方3.75 m处接砖,g取10 m/s2,空气阻力不计,则楼上的建筑工人两次接砖的最长时间间隔为(　　)
A.1 s B.2 s
C.3 s D.4 s
11.如图甲所示,我国某些地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种.某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上.忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是(　　)
A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
B.谷粒2在最高点的速度小于v1
C.两谷粒从O点运动到P点的运动时间相等
D.两谷粒从O点运动到P点的平均速度相等
C组 核心素养拔高练
12.某款小游戏模拟了斜抛运动.玩家通过按压屏幕时间的长短控制棋子跳动的水平距离.游戏中,棋子从正方体平台A上表面中心跳向正方体平台B,初速度方向在过平台A、B中心的竖直面内.平台的边长和平台间距离均为L,空气阻力不计,棋子的大小忽略不计,重力加速度为g.
(1)若某次游戏中棋子上升的最大高度为H,且刚好落到平台B上表面的中心,求棋子从最高点落到平台B上表面的时间.
(2)求(1)情形下,棋子落到平台B上表面的速度与水平方向夹角的正切值.
(3)保持棋子初速度与水平方向夹角θ不变,为使棋子能落在平台B上,求棋子初速度大小的取值范围.
分层作业6　生活和生产中的抛体运动
1.D　解析 做竖直上抛运动的物体,抛出后物体先做匀减速运动,速度减为零后,做反向匀加速运动,加速度大小和方向前后不变,v-t图像为一条倾斜的直线,故D正确,A、B、C错误.
2.B　解析 排球垫起后2 s内小球的位移为零,又排球2 s内的运动为竖直上抛运动,则排球上升时间为1 s,所以排球初速度大小为v=gt=10 m/s,故选B.
3.ACD　解析 取竖直向上为正方向,当物体运动到抛出点上方离抛出点15 m时,位移为s=15 m,由竖直上抛运动的位移公式得s=v0t-gt2,解得t1=1 s,t2=3 s;当物体运动到抛出点下方离抛出点15 m时,位移为s'=-15 m,由s'=v0t-gt2,解得t3=(2+) s,t4=(2-) s(负值舍去),故选项A、C、D正确,B错误.
4.解析 物体从热气球上掉下,做竖直上抛运动.以竖直向下为正方向有v0=-10 m/s,a=10 m/s2,t=17 s
由运动学公式得h=v0t+at2=1 275 m.
答案 1 275 m
5.B　解析 由题意可知,忽略空气阻力,小石块抛出后只受重力,由牛顿第二定律可知,其加速度为g,且保持不变.故选B.
6.A　解析 设棒球初速度方向与水平方向的夹角为θ,可得h=vsin θ·t-gt2,可知棒球落地的时间与棒球击出的速度、棒球击出的角度、击球点的高度有关,与棒球的质量无关.故选A.
7.D　解析 向上斜抛出一小石块,小石块到最高点时具有一定的水平速度,即速度不为0,故A错误;由于小石块具有和水流相同的分速度,即具有一定沿河岸的分速度,所以小石块在空中运动轨迹所在的平面与该段河岸不垂直,故B错误;小石块抛出的初速度越大,但不知道抛出时初速度与水平方向的夹角是否一定,所以落地点不一定越远,故C错误;根据运动的独立性可知,小石块从抛出到落地所用时间只由竖直方向的分运动决定,与河水流速无关,故D正确.
8.C　解析 由图可知,物体运动总时间为10 s,上升、下落过程对称,则该物体上升的时间为5 s,A错误;物体上升到最大高度的过程满足hm=t上,代入数据得v0=8 m/s,由对称性可知,该物体落到火星表面时的速度大小为8 m/s,B、D错误;由运动学公式得v0=gt上,代入数据得g=1.6 m/s2,C正确.
9.BCD　解析 运动员做斜抛运动,从最高点到等高位置时间相等,a、c两点到b点的竖直高度不同,因此时间间隔不同,故A错误;根据h=gt2,解得t=,故B正确;从a点到b点的逆过程为平抛运动,在最高点只有水平方向的速度,vb=,故C正确;从a点到b点速度变化量Δv=gt=,故D正确.
10.B　解析 对第一块砖,有h=v0t+(-g)t2,代入数据解得t1=0.5 s,t2=1.5 s,分别对应第一块砖上升过程和下降过程,根据题意第二块砖到达抛砖点正上方3.75 m处的时间分别为t3=1.5 s,t4=2.5 s,楼上的建筑工人两次接砖的最长时间间隔为Δt=t4-t1=2 s.故选B.
11.B　解析 抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用,加速度均为重力加速度,故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度,A错误;谷粒2做斜抛运动,谷粒1做平抛运动,两谷粒均从O点运动到P点,故位移相同,在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动,谷粒1做自由落体运动,两谷粒竖直方向上位移相同,故谷粒2运动时间较长,C错误;谷粒2做斜抛运动,水平方向上为匀速直线运动,故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度.与谷粒1水平位移相同,但运动时间较长,故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于v1,B正确;两谷粒从O点运动到P点的位移相同,运动时间不同,故平均速度不相等,谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度,D错误.
12.解析 (1)棋子从最高点落到平台B上表面中心可视为平抛运动,竖直方向有H=gt2,则运动的时间t=.
(2)棋子从最高点落到平台B上表面时的竖直速度vy=gt=
水平速度vx==L
速度与水平方向夹角的正切值tan θ=.
(3)若棋子落到平台B的左边缘,有v1cos θ·t1=1.5L
又t1=
解得v1=
若棋子落到平台B的右边缘,有
v2cos θ·t2=2.5L,t2=
解得v2=
则棋子初速度的范围为≤v≤.
答案 (1)　(2)　(3)≤v≤
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