高中物理人教版 阶段检测题 必修2　抛体运动 Word版含解析

1．(2016·高考江苏卷)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
解析：选A.由于不计空气阻力，因此小球以相同的速率沿相同的方向抛出，在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向的初速度相同，加速度为重力加速度，水平方向的初速度相同，因此两小球的运动情况相同，即B球的运动轨迹与A球的一样，A项正确．
2．(多选)如图所示，两堵竖直光滑墙壁相隔一定距离，水平面光滑，A球从左墙壁一定高度处，B球从左墙壁底以相同的初速度同时水平向右运动，A球与墙壁相碰时水平分速度大小不变、方向相反，竖直分速度不变，B球与墙壁相碰时速度大小不变、方向相反，则关于两球运动的说法正确的是(　　)
A．初速度较小时，两球可以相碰
B．初速度较小时，两球不会相碰
C．初速度较大时，两球可以相碰
D．初速度较大时，两球不会相碰
解析：选AC.两球水平速度相同，初速度较小时，两球可能在碰到右墙壁前在地面相碰，选项A正确；初速度较大时，两球同时与右墙壁相碰，水平速度反向且大小不变，两球仍然能够相碰，选项C正确．
3．(2019·河北定州中学模拟)如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是(　　)
A．从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短
B．篮球两次撞墙的速度可能相等
C．篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等
D．抛出时的动能，第一次一定比第二次大
解析：选A.将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短，故A正确；水平射程相等，由x＝v0t得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，故B错误；由vy＝gt，可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误；根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，动能大小不能确定，故D错误．
4．在一堵竖直高墙前x远处的高台上水平抛出A、B两小球，若两球抛出的初速度vA>vB，A、B两球分别打到高墙a、b两点，则有(不计空气阻力)(　　)
A．a点在b点的上方
B．a点在b点的下方
C．A球打到a点的速率一定大于B球打到b点的速率
D．A球打到a点的速率一定小于B球打到b点的速率
解析：选A.平抛运动的水平位移x＝vt，速度越大，时间越短，再由h＝gt2可得时间短的竖直位移小，高度高，所以a点在b点的上方，选项A正确，选项B错误；a的水平速度比b大，b的竖直速度比a大，无法比较合速度v＝的大小，选项C、D错误．
5．如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L，某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是(　　)
A．击球点的高度与网高度之比为2∶1
B．乒乓球在网左、右两侧运动时间之比为2∶1
C．乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时速率之比为1∶2
D．乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶2
解析：选D.因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左侧水平位移的两倍，所以网右侧运动时间是左侧的两倍，竖直方向做自由落体运动，根据h＝gt2可知，击球点的高度与网高之比为9∶8，故选项A、B错误；球恰好通过网的上沿的时间为落到右侧桌边缘的时间的，竖直方向做自由落体运动，根据v＝gt可知，球恰好通过网的上沿的竖直分速度与落到右侧桌边缘的竖直分速度之比为1∶3，根据v＝可知，乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比不是1∶2，故选项C错误；网右侧运动时间是左侧的两倍，Δv＝gt，所以乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶2，故选项D正确．
6．(2019·广安模拟)据悉，我国已在陕西省西安市的阎良机场建立了一座航空母舰所使用的滑跳式甲板跑道，用来让飞行员练习在航空母舰上的滑跳式甲板起飞．如图所示的AOB为此跑道纵截面示意图，其中AO段水平，OB为抛物线，O点为抛物线的顶点，抛物线过O点的切线水平，OB的水平距离为x，竖直高度为y.某次训练中，观察战机(视为质点)通过OB段时，得知战机在水平方向做匀速直线运动，所用时间为t，则战机离开B点的速率为(　　)
A. B.
C. D.
解析：选D.战机的运动轨迹是抛物线，当水平方向做匀速直线运动时，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则战机到达B点时的水平分速度大小vx＝，竖直分速度大小vy＝，合速度大小为v＝＝，选项D正确．
7．(2019·泰州模拟)在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆，车上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C，它们离地面的高度分别为3h、2h和h，当小车遇到障碍物P时，立即停下来，三个小球同时从支架上水平抛出，先后落到水平路面上，如图所示．则下列说法正确的是(　　)
A．三个小球落地时间差与车速有关
B．三个小球落地点的间隔距离L1＝L2
C．三个小球落地点的间隔距离L1＜L2
D．三个小球落地点的间隔距离L1＞L2
解析：选C.落地时间只与下落的高度有关，故A项错误；三个小球在竖直方向上做自由落体运动，由公式t＝可得下落时间之比为tA∶tB∶tC＝∶∶1，水平位移之比xA∶xB∶xC＝∶∶1，则L1∶L2＝(－)∶(－1)＜1，故C正确，B、D错误．
8．(2019·湖北孝感模拟)如图所示，A、B为两个挨得很近的小球(可视为质点)，静止放于光滑斜面上，斜面足够长，在由静止释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出，当A球落于斜面上的P点时，B球的位置位于(　　)
A．P点以下 B．P点以上
C．P点 D．由于v0未知，故无法确定
解析：选B.A球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，故有A球运动到P点的时间为tA＝，B球做匀变速直线运动，加速度a＝gsin θ，发生的位移为x＝，根据公式x＝at2可得B球运动到P点的时间为tB＝＝ ，当hBP＝hAP，有tB>tA，故tB＝tA时B球位于P点上方，故B正确．
【B级　能力题练稳准】
9．(2019·湖南衡阳一中模拟)如图所示，小球由倾角为45°的斜坡底端P点正上方某一位置Q处自由下落，下落至P点的时间为t1，若小球从同一点Q处以速度v0水平向左抛出，恰好垂直撞在斜坡上，运动时间为t2，不计空气阻力，则t1∶t2等于(　　)
A．1∶2 B.∶1
C．1∶ D．1∶
解析：选B.小球自Q处自由下落，下落至P点，则有H＝gt； 小球自Q处水平向左抛出，恰好垂直撞在斜坡上，如图所示，则有vy＝v0＝gt2，h＝gt，x＝v0t2，由几何关系知x＝2h，H＝x＋h，联立解得t1∶t2＝∶1，故B正确．
10．(2017·高考全国卷Ⅱ)如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直．一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)(　　)
A.　　　　　　　　　 B.
C. D.
解析：选B.设轨道半径为R，小物块从轨道上端飞出时的速度为v1，由于轨道光滑，根据机械能守恒定律有mg×2R＝mv2－mv，小物块从轨道上端飞出后做平抛运动，对运动分解有：x＝v1t，2R＝gt2，求得x＝，因此当R－＝0，即R＝时，x取得最大值，B项正确，A、C、D项错误．
11．如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图．参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道．选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.
(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；
(2)若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间．
解析：(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，
则水平方向有hsin 60°≤v0t，
竖直方向有hcos 60°＝gt2，解得v0≥ m/s.
(2)若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，因v1＜v0，人将落在弧形坡上．人下降高度为y＝gt2，水平前进距离x＝v1t，又x2＋y2＝h2，解得t＝0.6 s.
答案：(1) m/s　(2)0.6 s
12．(2019·四川成都树德中学高三模拟)如图所示，在倾角为37°的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v＝15 m/s，在二者相距L＝30 m时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，人和动物都可看成质点．(已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2)
(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；
(2)若动物在斜坡末端时，动物离人的高度h＝80 m，此人以速度v1水平抛出一石块打击动物，同时动物开始沿水平面运动，动物速度v＝15 m/s，动物在水平面上被石块击中的情况下，求速度v1的大小．
解析：(1)设过程中石块运动所需时间为t
对于动物：运动的位移s＝vt
对于石块：竖直方向(L＋s)sin 37°＝gt2
水平方向：(L＋s)cos 37°＝v0t
代入数据，由以上三式可得：v0＝20 m/s.
(2)对动物：x1＝vt1，
对于石块：竖直方向h＝gt，解得t1＝＝4 s
水平方向：＋x1＝v1t1，联立可得v1≈41.7 m/s.
答案：见解析