2017-2018学年高一物理新人教版必修二学业分层测评：第5章 2 平抛运动2（含答案）

学业分层测评(二)
(建议用时：45分钟)
1．关于平抛运动，下列说法中错误的是(　　)
A．平抛运动是匀变速运动
B．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的
C．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
D．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
【解析】　做平抛运动的物体只受重力，加速度恒定，它是一个匀变速曲线运动，因此A正确．又由速度的变化量Δv与时间Δt的关系可得：Δv＝gΔt，即在任何相等的时间内速度的变化量相等，故B正确．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动及竖直方向的自由落体运动，且落地时间t＝，落地速度为v＝＝，所以C对，D错．
【答案】　D
2．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是(　　)
A．变加速运动
B．匀变速运动
C．匀速率曲线运动
D．可能是两个匀速直线运动的合运动
【解析】　平抛运动是水平抛出且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，故A、C错误，B正确．平抛运动可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D项错误．
【答案】　B
3．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，在某届IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高h、离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)(　　)
图5-2-12
A．适当减少v0　　　　　 B．适当提高h
C．适当减小m D．适当减小L
【解析】　欲击中靶心，应该使h减小或飞镖飞行的竖直位移增大．飞镖飞行中竖直方向y＝gt2、水平方向L＝v0t，得y＝，使L增大或v0减小都能增大y，选项A正确．
【答案】　A
4．一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图5-2-13中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为(　　)
图5-2-13
A. B.
C．tan θ D．2tan θ
【解析】　平抛运动的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ，有tan θ＝＝，则下落高度与水平射程之比为＝＝＝，所以B正确．
【答案】　B
5. (多选)某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图5-2-14所示)．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能作出的调整为(　　)
图5-2-14
A．减小初速度，抛出点高度不变
B．增大初速度，抛出点高度不变
C．初速度大小不变，降低抛出点高度
D．初速度大小不变，提高抛出点高度
【解析】　设小球被抛出时的高度为h，则h＝gt2，小球从抛出到落地的水平位移s＝v0t，两式联立得s＝v0，根据题意，再次抛小球时，要使小球运动的水平位移s减小，可以采用减小初速度v0或降低抛出点高度h的方法，故A、C正确．
【答案】　AC
6.斜面上有P、R、S、T四个点，如图5-2-15所示，PR＝RS＝ST，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的(　　)
图5-2-15
A．R与S间的某一点 B．S点
C．S与T间某一点 D．T点
【解析】　平抛运动的时间由下落的高度决定，下落的高度越高，运动时间越长．如果没有斜面，增加速度后物体下落至与R等高时恰位于S点的正下方，但实际当中斜面阻碍了物体的下落，物体会落在R与S点之间斜面上的某个位置，A项正确．
【答案】　A
7.有A、B两小球，B的质量为A的两倍．现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力．图5-2-16中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是(　　)
A．①　　　　B．② C．③　　　　D．④
图5-2-16
【解析】　不计空气阻力的情况下，两球沿同一方向以相同速率抛出，其运动轨迹是相同的，选项A正确．
【答案】　A
8．汽车以1.6 m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点)，架高1.8 m，由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下．已知该汽车刹车后做加速度大小为4 m/s2 的匀减速直线运动，忽略小球与架子间的摩擦及空气阻力，g取10 m/s2.求小球在车厢底板上落点距车后壁的距离.
图5-2-17
【解析】　汽车刹车后，小球做平抛运动：
h＝gt2得t＝＝0.6 s
小球的水平位移为：
s2＝vt＝0.96 m
汽车做匀减速直线运动，刹车时间为t′，
则：t′＝＝0.4 s<0.6 s
则汽车的实际位移为：s1＝＝0.32 m
故Δs＝s2－s1＝0.64 m.
【答案】　0.64 m
9.如图5-2-18所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为(　　)
图5-2-18
A.
B.
C.
D.
【解析】　设小球从抛出至落到斜面上的时间为t，在这段时间内水平位移和竖直位移分别为
x＝v0t，y＝gt2.
如图所示，由几何关系知
tan θ＝＝＝，
所以小球的运动时间为t＝tan θ，B正确．
【答案】　B
10.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图5-2-19所示．将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，在下列条件中，乙球可能击中甲球的是 (　　)
图5-2-19
A．同时抛出，且v1B．甲先抛出，且v1C．甲先抛出，且v1>v2
D．甲后抛出，且v1>v2
【解析】　若两球在空中相遇，很显然，小球甲的运动时间大于小球乙的运动时间，因此，必须先将甲抛出，选项A、D均错；从图示情况不难看出，甲、乙两球相遇前的水平位移相等，但甲的运动时间大于乙的运动时间，则甲的速度小于乙的速度，即v1【答案】　B
11．(多选)一个做平抛运动的物体，从物体水平抛出开始发生水平位移为s的时间内，它在竖直方向的位移为d1；紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内，它在竖直方向发生的位移为d2.已知重力加速度为g，则做平抛运动的物体的初速度为(　　)
A．s　　　　　　 B．s
C. D．s
【解析】　从运动开始到发生水平位移s的时间内，它在竖直方向的位移为d1；根据平抛运动的规律可得
水平方向上：s＝v0t；竖直方向上：d1＝gt2；联立可以求得初速度v0＝s，所以B正确；在竖直方向上，物体做自由落体运动，根据Δx＝gT2可得d2－d1＝gT2，所以时间的间隔T＝，所以平抛的初速度v0＝＝s，所以A正确；再根据匀变速直线运动的规律可知＝，所以从一开始运动物体下降的高度为d2，由d2＝g(2t)2，可得物体运动的时间间隔为t＝，所以平抛的初速度v0＝＝s，所以D正确；故选ABD.
【答案】　ABD
12．如图5-2-20所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h＝1.4 m、宽L＝1.2 m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H＝3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面．忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，求：
图5-2-20
(1)若运动员不触及障碍物，他从A点起跳后落至水平面的过程所经历的时间；
(2)运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度．
【解析】　(1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由落体公式H＝gt2解得：t＝＝0.8 s.
(2)为了不触及障碍物，运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H－h时，他沿水平方向运动的距离为Hcot 53°＋L，设他在这段时间内运动的时间为t′，则：H－h＝gt′2，Hcot 53°＋L＝vt′，联立解得v＝6.0 m/s.
【答案】　(1)0.8 s　(2)6.0 m/s