高中物理教科版必修二自测 平抛运动 Word版含解析

平抛运动
(时间：15分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是(　　)
A．大小相等，方向相同
B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同
D．大小不等，方向相同
A　[在平抛运动中速度的变化量Δv＝gΔt，所以每秒内的速度变化量大小都等于9.8 m/s，方向都是竖直向下，选项A正确．]
2.(多选)如图所示，在高空匀速飞行的轰炸机，每隔1 s投下一颗炸弹，若不计空气阻力，则(　　)
A．这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上
B．这些炸弹都落于地面上同一点
C．这些炸弹落地时速度大小方向都相同
D．相邻炸弹在空中距离保持不变
AC　[这些炸弹是做平抛运动，速度的水平分量都一样，与飞机速度相同．相同时间内，水平方向上位移相同，所以这些炸弹排在同一条竖直线上．这些炸弹抛出时刻不同，落地时刻也不一样，不可能落于地面上的同一点．由于这些炸弹下落的高度相同，初速度也相同，这些炸弹落地时速度大小和方向都相同．
两相邻炸弹在空中的距离为
Δx＝x1－x2＝g(t＋1)2－gt2＝gt＋g.
由此可知Δx随时间t增大而增大．]
3.(多选)某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶，他站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖插在靶上的状态如图所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．B镖的运动时间比A镖的运动时间长
B．B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度大
C．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大
D．A镖的质量一定比B镖的质量小
AC　[飞镖A、B都做平抛运动，由h＝gt2得t＝，故B镖运动时间比A镖运动时间长，A正确；由v0＝知A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大，B错误，C正确；无法比较A、B镖的质量大小，D错误．]
4．(多选)“研究平抛运动”实验的装置如图所示，在实验前应(　　)
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
D．测出平抛小球的质量
AB　[根据平抛运动的特点及实验要求知A、B正确，C、D错误．]
5．如图所示，P是水平地面上的一点，A、B、C、D在同一条竖直线上，且AB＝BC＝CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点．则三个物体抛出时速度大小之比vA∶vB∶vC为(　　)
A.∶∶　 B．1∶∶
C．1∶2∶3 D．1∶1∶1
A　[由题意及题图可知DP＝vAtA＝vBtB＝vCtC，所以v∝；又由h＝gt2，得t∝，因此有v∝，由此得vA∶vB∶vC＝∶∶.]
6．(多选)如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列叙述正确的是(　　)
A．球的速度v等于L
B．球从击出至落地所用时间为 
C．球从击球点至落地点的位移等于L
D．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
AB　[由平抛运动规律知，H＝gt2得，t＝ ，B正确．球在水平方向做匀速直线运动，由x＝vt得，v＝＝＝L，A正确．击球点到落地点的位移大于L，且与球的质量无关，C、D错误．]
二、非选择题(14分)
7．如图所示的是推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面高为h，它沿水平方向把水喷出的距离为x，设“水龙头”的直径为d，则此喷水“龙头”的流量为多少？
[解析]　设水在空中飞行时间为t，则
h＝gt2 ①
x＝v0t ②
解①②联立得v0＝x
Q＝v0S＝.
[答案]　
[能力提升练]
(时间：25分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1.如图所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它正上方有一小球b也以初速度v0水平抛出，并落于c点，则 (　　)
A．小球a先到达c点
B．小球b先到达c点
C．两球同时到达c点
D．不能确定
C　[做平抛运动的小球b在水平方向上的运动与小球a同步，b球落地前两球一直在同一竖直线上，两球同时到达c点，C正确．]
2.(多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一，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，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g取10 m/s2)(　　)
A．1 m/s B．2 m/s
C．3 m/s D．4 m/s
BC　[由h＝gt2知，面片在空中的运动时间t＝＝0.4 s，而水平位移x＝v0t，故面片的初速度v0＝，将x1＝0.5 m，x2＝1.5 m代入得面片的最小初速度v01＝＝1.25 m/s，最大初速度v02＝＝3.75 m/s，即1.25 m/s≤v0≤3.75 m/s，B、C选项正确．]
3.如图所示，固定在水平面上的斜面AB长为4 m，倾角为30°.若第一次从A点将小球P以v0＝3 m/s的速度水平抛出，落地时间为t1，若第二次从同一位置将小球P以2v0水平抛出，落地时间为t2，已知g＝10 m/s2，则t1与t2的比值为(　　)
A．1∶2 B．1∶1
C. D．无法比较
C　[若小球恰好落到斜面底端的B点，抛出速度为v.
则水平方向有vt＝x＝Lcos θ
竖直方向有gt2＝y＝Lsin θ
代入数据，可求得v＝ m/s
第一次：v0＜v，小球落在斜面上．根据tan 30°＝有gt＝v0t1tan 30°
可得t1＝ s
第二次：2v0＞v，小球落在水平面上．竖直方向有y2＝gt＝Lsin 30°
可得t2＝ s
所以＝＝，故C项正确．]
4.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＝
B　[足球做平抛运动，平抛运动的高度为h，平抛运动的水平位移为d＝，足球的位移为x＝＝，A项错误．足球运动的时间t＝，足球的初速度为v0＝＝，B项正确．足球末速度的大小v＝＝，C项错误．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ＝＝，D项错误．]
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(12分)如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照片研究：
(1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是自由落体运动；
(2)若取g＝10 m/s2，试求水流喷出的速度．
[解析]　(1)根据水平方向是匀速运动，可以按水平方向距离都等于2 cm选取几个点，发现这几个点恰好落在坐标纸的交点上，如(2,1)、(4,4)、(6,9)等，可见在相等的时间间隔内，竖直方向的位移之比恰好等于1 ∶3 ∶5，从而证明了平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．
(2)观察发现，水流在水平方向的位移是0.04 m时，竖直方向的位移也是0.04 m，根据h＝gt2，得t＝ ＝ s＝0.0894 s，则水流喷出的速度v0＝ ＝ m/s＝0.447 m/s.
[答案]　(1)见解析　(2)0.447 m/s
6．(14分)如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g＝10 m/s2)求：
(1)A点与O点的距离；
(2)运动员离开O点时的速度大小．
[解析]　(1)设A点与O点的距离为L，运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin 37°＝gt2
L＝＝75 m.
(2)设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即Lcos 37°＝v0t
解得v0＝＝20 m/s.
[答案]　(1)75 m　(2)20 m/s