教科版高中物理必须2第一单元《抛体运动》单元测试题（解析版）

第一单元《抛体运动》单元测试题

一、单选题(共12小题)
1.双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN．vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的（　　）

A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
2.如图所示，在距地面高2L的A点以水平初速度v0=投掷飞標．在与A点水平距离为L的水平地面上点B处有一个气球，选样适当时机让气球以速度v0=匀速上升，在上升过程中被飞镖击中．不计飞镖飞行过程中受到的空气阻力，飞標和气球可视为质点，重力加速度为g．掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔t应为（　　）

A．
B．
C．
D．
3.某同学前后两次从同一位置水平投出两支飞镖1和飞镖2到靶盘上，飞镖落到靶盘上的位置如图所示，忽略空气阻力，则两支飞镖在飞行过程中（　　）

A． 加速度a1＞a2
B． 飞行时间t1＜t2
C． 初速度v1=v2
D． 角度θ1=θ2
4.如图所示为某人游珠江，他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去．设江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（　　）

A． 水速大时，路程长，时间长
B． 水速大时，路程长，时间不变
C． 水速大时，路程长，时间短
D． 路程、时间与水速无关
5.游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力．关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是(　　)

A． 甲枪射出的子弹初速度较大
B． 乙枪射出的子弹初速度较大
C． 甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大
D． 无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小
6.翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目．如图所示，翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说法正确的是(　　)

A． 过山车做匀速运动
B． 过山车做变速运动
C． 过山车受到的合力等于零
D． 过山车经过A、C两点时的速度方向相同
7.一质点的位移-时间图象为如图所示的一段抛物线，其方程为x=- 20t2+40t，则有关说法正确的是（　　）

A． 质点做曲线运动
B． 质点做加速度先减小后增大的直线运动
C． 质点做加速度大小为40 m/s2的匀变速直线运动
D． 质点在0～1s内的平均速度大于20 m/s
8.一水管内径为D，水从管口处以不变的速度v0水平射出，水流垂直射到倾角为θ的斜面上．水流稳定后，可以求出(　　)

A． 水管口距离地面的高度
B． 水流落点距离地面的高度
C． 水管口到斜面底端的水平距离
D． 空气中水柱的质量
9.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（ ）
A． 水平方向的分运动是匀速直线运动．
B． 水平方向的分运动是匀加速直线运动．
C． 竖直方向的分运动是自由落体运动．
D． 竖直方向的分运动是匀速直线运动．
10.关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是(　　)．
A． 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B． 平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
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． 平抛运动的物体质量越小，落点就越远，质量越大，落点就越近
11.物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是(　　)
A．
B．
C．
D．
12.物体受到几个恒力的作用处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能(　　)
A． 静止
B． 做匀速直线运动
C． 做变加速曲线运动
D． 做匀变速曲线运动
二、实验题(共3小题)
13.要探究平抛运动的物体在水平方向上的运动规律，可采用(　　)
A．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1∶4∶9∶16…
B．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1∶3∶5∶7…
C．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1∶3∶5∶7…
D．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1∶1∶1∶1…
14.某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程．他先调整斜槽轨道使槽口末端水平，然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与小球在轨道槽口末端的球心重合，Oy轴与重锤线重合，Ox轴水平(如图甲)．实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出．依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹(如图乙所示)．已知方格边长为L＝5 cm，重力加速度为g＝10 m/s2，计算结果取两位有效数字．

(1)小球平抛的初速度v0＝________ m/s；
(2)小球运动的轨迹方程的表达式为y＝________x2.
(3)下列哪些说法是正确的________
A．使斜槽末端的切线保持水平
B．每次使小球从不同的高度滚下
C．钢球与斜槽间的摩擦使实验的误差增大
D．计算v0时，所选择的点应离坐标原点稍远些
15.(1)研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差________
A．使用密度大、体积小的钢球
B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
D．使斜槽末端切线保持水平
(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，根据如图所示，求出小球做平抛运动的初速度为________m/s.(g取10 m/s2)

三、计算题(共3小题)
16.如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m＝1 kg的凹形小滑块，小滑
块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，现让小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜
面底端正上方有一小球以初速度v0水平抛出，经过0.4 s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，
此时，小滑块还在上滑过程中．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，求：

(1)小球水平抛出的速度v0；
(2)小滑块的初速度v．
17.如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，重力加速度，，，求

（1）小球水平抛出的初速度v0是多少？
（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？
（3）若斜面顶端高,则小球离开平台后经过多长时间t到达斜面底端？
18.如图所示．小球A从倾角37°足够长的斜面上的顶点处开始沿斜面匀速下滑，速度大小v1=6 m/s，而在此之前的时间t，从斜面顶点处以速度v2=4 m/s水平抛出一个飞镖，结果飞镖恰好在斜面上某处击中小球A．不计飞镖运动过程中的空气阻力，可将飞镖和小球视为质点．已知重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，试求：
（1）飞镖是以多大的速度击中小球的？
（2）两个物体开始运动的时间间隔t应为多少？

四、填空题(共3小题)
19.在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：
A．让小球多次从________位置上滚下，记下小球运动途中经过的一系列位置；
B．安装好器材，注意斜槽末端水平和木板竖直，记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是________．
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0＝________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值．
D．取下白纸，以O为原点，以过O点的竖直线为y轴，水平线为x轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．
上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可)．
20.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．
先将斜槽轨道的末端调整至水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C，若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A，B间距离y1＝5.02 cm，B，C间距离y2＝14.82 cm.请回答下列问题：(g取9.8 m/s2)

(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？___________________________
________________________________________________________________________
(2)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0＝________(用题中所给字母表示)．
(3)小球初速度的测量值为________ m/s.
21.如图所示，质量为m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力F1、F3的方向恰好在同一直线上，则：

(1)若只撤去F1，物体将做运动，加速度大小为，方向为．
(2)若只撤去F2，物体将做运动，加速度大小为，方向为．
(3)若只撤去F3，物体将做运动，加速度大小为，方向为．
五、简答题(共1小题)
22.在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a，b，c，d所示，如果g取9.8 m/s2，则

(1)求小球平抛运动的初速度的计算式(用L、g表示)，其值是多少？
(2)a点是平抛小球抛出点的位置吗？如果不是，那么抛出点的位置怎样确定？


答案解析
1.【答案】B
【解析】根据图示运动员由M向N做曲线运动，运动员竖直向上的速度先减小后增大，因vM与vN正好成90°角，由对称性可知，两速度在水平方向的分速度相同，故合外力的方向可能是F2的方向，故B正确，A、C、D错误.
2.【答案】B
【解析】（1）根据L=v0t得：t==．
（2）根据两物体竖直方向上的位移之和等于2L得：
2L=
解得：t=
3.【答案】B．
【解析】忽略空气阻力，两支飞镖都只受重力，加速度都为g，则a1=a2．故A错误．
飞镖1下落的高度小，根据h=gt2，t=知，t1＜t2．故B正确．
由于水平位移相等，根据x=v0t，知v1＞v2．故C错误．
根据tanθ=，由于<，1>2则tanθ1＞tanθ2，所以θ1＞θ2．故D错误．
4.【答案】B
【解析】游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间t=，与水速无关，故A、C、D均错误，B正确．
5.【答案】A
【解析】由h＝gt2可知，竖直高度决定运动时间，因为甲枪子竖直高度小，所以运动时间短，水平方向做匀速直线运动，因为位移相同，根据x＝vt，可知甲枪射出的子弹初速度较大，故选A.
6.【答案】B
【解析】过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故过山车的速度是变化的，即过山车做变速运动，A错，B对；做变速运动的物体具有加速度，由牛顿第二定律可知物体所受合力一定不为零，C错；过山车经过A点时速度方向竖直向上，经过C点时速度方向竖直向下，D错．
7.【答案】C
【解析】位移-时间图象只能表示某方向上的运动规律，故该运动一定是直线运动．故A错误；由于位移随时间按二次方规律变化，故质点应该做匀变速直线运动故B错误；
对照位移时间关系公式，物体的初速度为40 m/s，加速度为- 40 m/s2，是匀变速直线运动，故C正确；t=0时刻坐标为0，t=1s时刻坐标为20 m，故质点在0～1s内的平均速度等于20 m/s，故D错误；
8.【答案】D
【解析】根据平行四边形定则知，tanθ＝，所以vy＝＝gt，解得t＝，则水在空气中的质量m＝ρv0tπ()2，故D正确．
根据题设条件可以求出水从管口到斜面的时间，求出此时水下落的高度和水平位移，但是无法得出管口到地面的高度和管口到斜面底端的水平距离，根据几何关系也无法求出水流落点到地面的高度．故A、B、C错误．
9.【答案】C
【解析】由于A，B两球同时从同一高度开始下落，并且同时到达地面，故在竖直方向两球遵循相同的运动规律，即速度加速度总是相同．由于B球做自由落体运动，故A球在平抛过程的竖直方向也做自由落体运动，故C正确,D错误．
而A球在水平方向的运动没有可以参照的物体，故无法确定平抛运动的物体在水平方向的运动所遵循的规律．故A，B无法判定．
故选C．
10.【答案】C
【解析】做平抛运动的物体除了受自身重力外，不受其他外力，A错误；平抛运动轨迹是抛物线，它的速度方向不断改变，物体的加速度是重力加速度，故平抛运动是匀变速曲线运动，B错误；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，C正确；平抛运动的运动情况与物体的质量无关，在相同高度的情况下，初速度越大，落点就越远，D错误．所以答案选C.
11.【答案】C
【解析】设经过时间t竖直位移是水平位移的2倍，则gt2＝2v0t，解得t＝，选项C正确．
12.【答案】D
【解析】物体受几个恒力的作用而处于平衡状态，相当于不受力，速度可能为零，也可能为某个确定的值；若再对物体施加一个恒力，合力不为零，不可能保持静止或匀速直线运动，故A、B错误；如果速度与合力不共线，物体就做曲线运动，由于合力是恒力，故加速度恒定不变，是匀变速曲线运动，故C错误，D正确．
13.【答案】B
【解析】若从抛出点开始等分水平位移，根据x＝v0T可知相应时间间隔内的竖直位移之比为1∶3∶5∶7…故A错误，B正确．
同理，若从抛出点开始等分竖直位移，根据位移与时间公式y＝gT2，可知，它们的时间之比为1∶(－1)∶(－)……故C、D错误．故选B.
14.【答案】(1)1.5　(2)　(3)AD
【解析】(1)由于知道抛出点的坐标，所以可以从图像上取某一点对应的x、y值，比如(30 cm,20 cm)，然后利用y＝gt2，x＝v0t计算出平抛的初速度为1.5 m/s；(2)利用y＝gt2，x＝1.5t，消去t，得到y＝x2.
(3)为使小球离开斜槽后做平抛运动，调整器材时，应使斜槽末端的切线保持水平， A正确；为使小球多次做平抛运动相当于一次平抛，每次应使小球从相同的高度滚下，B错误； 钢球与斜槽间的摩擦只影响到平抛的初速度，只要每次保持相同，不会影响到实验的误差，C错误；计算v0时，所选择的点应离坐标原点稍远些，相对误差小，D正确．
15.【答案】(1)ACD　(2)2.0
【解析】(1)研究平抛运动时，钢球体积越小，所受空气阻力越小，并且记录小球通过的位置越准确，A正确；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球的初速度不变，与钢球和斜槽间的摩擦无关，B错误，C正确；实验时必须使斜槽末端的切线水平，以确保小球水平飞出做平抛运动，D正确．
(2)由题图可知AB，BC间的竖直距离，yAB＝15 cm＝0.15 m，yBC＝25 cm＝0.25 m
因为xAB＝xBC＝0.20 m，所以小球从A运动到B运动到C的时间相同，设此时间为t.
据yBC－yAB＝gt2得
t＝＝s＝0.10 s
又因为xAB＝v0t
所以v0＝＝m/s＝2.0 m/s
16.【答案】　(1)3 m/s　(2)5.35 m/s
【解析】　(1)设小球落入凹槽时的竖直分速度为vy，则
vy＝gt＝10×0.4 m/s＝4 m/s，v0＝vytan 37°＝3 m/s．
(2)小球落入凹槽时的水平分位移x＝v0t＝3×0.4 m＝1.2 m
则小滑块的位移s＝＝1.5 m
小滑块的加速度大小a＝gsin 37°＋μgcos 37°＝8 m/s2
根据公式s＝vt－at2
解得v＝5.35 m/s．
17.【答案】（1）3 m/s （2）1.2 m （3）2.4 s
【解析】（1）由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以vy=v0tan53°
vy2= 2gh
代入数据，得vy= 4 m/s，v0= 3 m/s
（2）由vy=gt1得t1= 0.4 s
s=v0t1= 3×0.4 m = 1.2 m
（3）小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a=
初速度= 5 m/s

=vt2+
代入数据，整理得 4t22+ 5t2- 26 = 0
解得t2= 2s 或t2=s(不合题意舍去)
所以t=t1+t2= 2.4 s
18.【答案】（1）2m/s．（2）0.1s．
【解析】（1）飞镖落在斜面上有：．
解得t=0.6 s．
则竖直分速度vy=gt=10×0.6 m/s=6 m/s．
根据平行四边形定则得，.
（2）飞镖的水平位移x=v2t=4×0.6 m=2.4 m
则A的位移
则A的运行时间．
则t=t﹣t′=0.1 s．
19.【答案】A.同一　B．将小球放在斜槽末端，小球不滚动
C．x　BADC
【解析】A项中要记下小球运动途中经过的一系列位置，不可能在一次平抛中完成，每一次平抛一般只能确定一个位置，要确定多个位置，要求小球每次的轨迹重合，小球开始平抛时的初速度必须相同，因此小球每次必须从同一位置上滚下．B项中用平衡法，即将小球放到斜槽末端任一位置，如果斜槽末端是水平的，小球受到的支持力和重力是平衡的．小球不会滚动．如果斜槽末端不是水平的，小球将发生滚动．C项中将x＝v0t及y＝gt2联立即可求v0＝x.实验步骤合理顺序是BADC.
20.【答案】(1)见解析　(2)x　(3)1.00
【解析】(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同．
(2)由题意知，A到B，B到C的时间相等，设为T，
由Δy＝gT2得T＝＝；
又x＝v0T，所以v0＝＝x.
(3)代入数据得v0＝1.00 m/s
21.【答案】(1)匀加速直线　　F1的反方向
(2)匀变速曲线　　F2的反方向
(3)匀减速直线　　F3的反方向
【解析】若只撤去F1，物体所受的合外力大小为F1，方向与F1相反，与速度方向相同，所以物体做加速度大小为的匀加速直线运动，加速度方向与F1相反；若只撤去F2，物体所受的合外力大小为F2，方向与F2相反，与速度方向不共线，且夹角为锐角，所以物体做加速度大小为的匀变速曲线运动，加速度方向与F2相反；若只撤去F3，物体所受的合外力大小为F3，方向与F3相反，与速度方向相反，所以物体做加速度大小为的匀减速直线运动，加速度方向与F3相反．
22.【答案】(1)v0＝2　0.70 m/s　(2)见解析
【解析】　(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动，水平分运动是匀速直线运动，由水平方向ab＝bc＝cd知相邻两点的时间间隔相等，设为T，竖直方向相邻两点间位移之差相等，Δy＝L，由Δy＝gT2得：L＝gT2，时间T内，水平位移为x＝2L
可得v0＝＝＝2＝2×m/s＝0.70 m/s.
(2)由于ab，bc，cd间竖直位移之比不满足1∶3∶5的关系，所以a点不是抛出点．
设小球运动到b点时竖直方向上的分速度为vb，则有：
vb＝＝＝×m/s＝0.525 m/s
小球从抛出点运动到b点所用时间为：tb＝
则抛出点到b点的水平距离为：
xb＝v0tb＝＝m
＝0.037 5 m＝3.75 cm
抛出点到b点的竖直距离为：
yb＝=m≈0.014 1 m≈1.41 cm.