2018-2019学年高中物理必修二检测：第五章曲线运动（二）平抛运动Word版含答案

课时跟踪检测（二） 平抛运动
1．决定一个做平抛运动的物体在空中运动时间的因素是(　　)
A．抛出时的初速度
B．抛出时的竖直高度
C．抛出时的竖直高度与初速度
D．以上均不正确
解析：选B　由于物体在竖直方向上做自由落体运动，h＝gt2，t＝，只与抛出时的竖直高度有关，与水平分速度无关。
2．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的(　　)
①物体运动的加速度
②物体沿水平方向运动的分速度
③物体沿竖直方向运动的分速度
④物体运动的位移方向
A．①②　　　　　　　　　　B．③④
C．①③ D．②④
解析：选A　做平抛运动的物体，只受重力作用，所以运动过程中的加速度始终为g；水平方向不受力，做匀速直线运动速度不变，所以A正确；竖直方向做自由落体运动v＝gt，速度持续增加，位移也时刻变化，故B、C、D错误。
3.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ＝60°，AB两点高度差h＝1 m，忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为(　　)
A．2 m/s　　　　　　　 B．2 m/s
C．4 m/s D. m/s
解析：选C　
根据h＝gt2得，t＝ ＝ s＝ s
竖直分速度：vy＝gt＝10× m/s＝2 m/s，根据平行四边形定则知，球刚要落到球拍上时速度大小v＝＝4 m/s，故C正确，A、B、D错误。
4.如图所示，用一只飞镖在O点对准前方的一块竖直挡板水平抛出，O与A在同一水平线上，当飞镖的水平初速度分别为v1、v2、v3时，打在挡板上的位置分别为B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5，(不计空气阻力)则v1∶v2∶v3的值为(　　)
A．3∶2∶1 B．5∶3∶1
C．6∶3∶2 D．9∶4∶1
解析：选C　忽略空气阻力，则飞镖被抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h＝gt2，解得：t＝，所以三次小球运动的时间比t1∶t2∶t3＝∶∶＝1∶2∶3；水平位移相等，根据v＝得：v1∶v2∶v3＝∶∶＝6∶3∶2，故C正确。
5.[多选]如图，节水灌溉中的喷嘴距地面高0.45 m，假定从喷嘴水平喷出的水做平抛运动，喷灌半径为3 m，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则(　　)
A．水从喷嘴喷出至落地的位移为3 m
B．水从喷嘴喷出至地面的时间为0.3 s
C．水从喷嘴喷出落地时的速度大小为10 m/s
D．水从喷嘴喷出的速度大小为10 m/s
解析：选BD　喷嘴距地面高0.45 m，喷灌半径为3 m，则水的位移大于3 m，故A错误；根据h＝gt2，得：t＝＝  s＝0.3 s ，故B正确；水从喷嘴喷出的速率为v0＝＝ m/s＝10 m/s，水从喷嘴喷出竖直方向做加速运动，速度增大，则落地的速度大于10 m/s，故C错误，D正确。
6.刀削面是西北人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外。刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地水平削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m，最近的水平距离为0.5 m，锅的半径为0.5 m。要想使削出的面片落入锅中，求：
(1)面片从抛出到锅的上沿在空中运动时间；
(2)面片的水平初速度的范围。(g＝10 m/s2)
解析：(1)面片在竖直方向做自由落体运动，根据h＝gt2，
解得：t＝＝ s＝0.4 s。
(2)因为平抛运动的水平位移0.5 m在水平方向上有：x＝vt ，
代入数据，得出初速度的范围为1.25 m/s答案：(1)0.4 s　(2)1.25 m/s7.如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab＝bc＝cd。从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点。若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它将落在斜面上的(　　)
A．b与c之间某一点 B．c点
C．c与d之间某一点 D．d点
解析：选A　如图所示，m、b、n在同一水平面上，且mb＝bn，假设没有斜面，小球从O点以速度2v水平抛出后，将经过n点，则它将落在斜面上的b与c之间某一点，A正确。
8．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是(　　)
A.B.C.D.解析：选D　设以速率v1发射乒乓球，经过时间t1刚好落到球网正中间。则竖直方向上有3h－h＝gt　①，水平方向上有＝v1t1　②。由①②两式可得v1＝。设以速率v2发射乒乓球，经过时间t2刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3h＝gt　③，在水平方向有 ＝v2t2　④。由③④两式可得v2＝ 。则v的最大取值范围为v19.如图所示，一物体自倾角为α的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角θ满足(　　)
A．tan θ＝sin α B．tan θ＝cos α
C．tan θ＝tan α D．tan θ＝2tan α
解析：选D　由题图得tan θ＝＝，tan α＝＝＝＝tan θ，故D正确。
10.如图所示为足球球门，球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则(　　)
A．足球位移的大小x＝ 
B．足球初速度的大小v0＝ 
C．足球末速度的大小v＝ 
D．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝
解析：选B　根据几何关系可知，足球做平抛运动的竖直高度为h，水平位移为x水平＝，则足球位移的大小为：x＝＝，选项A错误；由h＝gt2，x水平＝v0t，可得足球的初速度为v0＝，选项B正确；足球落到P点时竖直方向的速度满足v＝2gh，可得足球末速度v＝＝，选项C错误；初速度方向与球门线夹角的正切值为tan θ＝，选项D错误。
11.飞机离地面高度为H＝720 m，飞机的水平飞行速度为v1＝100 m/s，追击一辆速度为v2＝30 m/s同向行驶的汽车，从飞机上释放一枚炸弹，不考虑空气阻力，g取10 m/s2，求：
(1)炸弹从投出到落地所需的时间；
(2)欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹。
解析：(1)由H＝gt2得炸弹下落时间为
t＝ ＝ s＝12 s。
(2)炸弹下落时间内，炸弹的水平位移为x1＝v1t＝100×12 m＝1 200 m
汽车的位移为x2＝v2t＝30×12 m＝360 m；
故飞机投弹时距汽车的水平距离为s＝x1－x2＝1 200 m－360 m＝840 m。
答案：(1)12 s　(2)840 m
12.如图所示，在距地面高为H＝45 m处，有一小球A以初速度v0＝10 m/s水平抛出。与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，A、B均可看成质点，空气阻力不计。求：
(1)A球从抛出到落地的时间；
(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移；
(3)A球落地时，A、B之间的距离。
解析：(1)A球抛出后做平抛运动，
竖直方向有H＝gt2，
解得t＝ ＝3 s。
(2)A球从抛出到落地的水平位移xA＝v0t＝30 m。
(3)物块B做匀减速直线运动，加速度大小
a＝μg＝5 m/s2，
物块B滑动的时间t′＝＝ s＝2 s，
在此期间B运动的距离xB＝t′＝10 m，
所以A球落地时，A、B之间的距离xAB＝xA－xB＝20 m。
答案：(1)3 s　(2)30 m　(3)20 m