2019-2020学年人教版（2019）必修二 5.4抛体运动的规律 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教版（2019）必修二 5.4抛体运动的规律 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 201.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-14 22:32:04 | ||
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文档简介
5.4抛体运动的规律
达标作业（解析版)
1．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平拋出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（ ）
A．a球一定先落在半圆轨道上
B．b球一定先落在斜面上
C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上
D．a球可能垂直落在半圆轨道上
2．如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是
A．增大抛射速度，同时减小抛射角θ
B．增大抛射角θ，同时减小抛出速度
C．减小抛射速度，同时减小抛射角θ
D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度
3．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（ ）
A．同时抛出，且v1＜v2
B．甲迟抛出，且v1＜v2
C．甲早抛出，且v1＞v2
D．甲早抛出，且v1＜v2
4．如图所示，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
A． B． C． D．
5．两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（ ）
A．1:2 B．3:1 C．1:9 D．9:1
6．如图所示，斜面上有P、R、S、T四个点，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
A．R与S间的某一点
B．S点
C．S与T间的某一点
D．T点
7．消防队员进行灭火学习，着火点在大楼离地面高h处，消防队员站在地面上，用高压水枪向上喷水，水射到墙面时，刚好与墙面垂直.若水从水枪口喷出时的速度大小为v，消防队员离墙的距离为x，不计空气阻力，则下列图像中v与x的关系正确的是
A． B．
C． D．
8．以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的( )
A．竖直分速度等于水平分速度
B．瞬时速度的大小为
C．运动时间为
D．运动的位移是
9．图甲为北京2022年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙所示，某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，。则下列关于运动员运动情况的描述正确的是（ ）
A．空中飞行的时间为2s
B．从a处飞出的速度大小为m/s
C．在b处着陆的速度大小为20m/s
D．若运动员以较小速度飞出，则在着陆处的速度方向与斜面间的夹角变小
10．一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点，下列说法正确的是( )
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点一定转动到最低点位置 B．从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为
C．圆盘的半径为 D．圆盘转动的角速度为 (k＝1,2,3，…)
11．如图所示，一小球从平台上抛出，恰好落在临近平台的一倾角为α＝53°的光滑斜面并下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，重力加速度g＝10 m/s2，(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)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H＝20.8 m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端．
12．从离地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，g取10m/s2。求：
(1)物体抛出时的初速度大小；
(2)物体在空中运动的时间；
(3)物体落地时的水平位移．
13．如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是位于竖直平面内以O为圆心的一段圆弧，OA与竖直方向的夹角为α．一小球以速度从桌面边缘P水平抛出，恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽．小球从P到A的运动时间为____________；直线PA与竖直方向的夹角β=_________．
14．如图所示是乒乓球发射器示意图，发射口距桌面高度为0.45 m，假定乒乓球水平射出，落在桌面上与发射口水平距离为2.4 m的P点，飞行过程中未触网，不计空气阻力，g取10 m/s2，则球从发射口到桌面的时间为______s．球从发射口射出的速率为______ m/s
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
ABC．将半圆轨道和斜面轨道重叠一起：
可知若小球初速度合适，两小球可同时落在距离出发点高度相同的交点A处，改变初速度，可以落在半圆轨道，也可以落在斜面上，AB错误，C正确；
D．若a小球垂直落在半圆轨道上，速度反向延长线必过水平位移中点，即圆心，那么水平位移就是直径，小球的水平位移一定小于直径，所以小球不可能垂直落在半圆轨道上，D错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
由于篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，由于平抛运动的高度不变，运动时间不变，水平位移减小，初速度减小。
水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射角，同时减小抛出速度，才能仍垂直打到篮板上。
A.增大抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故A错误；
B.增大抛射角θ，同时减小抛出速度。与上述结论相符，故B正确；
C.减小抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故C错误；
D. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度。与上述结论不符，故D错误。
故选：B。
3．D
【解析】
【详解】
由图可知甲的抛出点高于乙的抛出点，故甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，而运动时间甲的要长，故甲的速度要小于乙的速度，v1＜v2；故选D．
【点睛】
本题考查平抛运动的性质，物体在空中的运动时间取决于竖直高度，水平位移取决于初速度及竖直高度．
4．B
【解析】
【详解】
设AB之间的距离为L，
则：水平方向： 竖直方向：Lsinθ=
联立解得：t= ,故B正确；
ACD错误；
综上所述本题答案是：B
【点睛】
解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．
5．C
【解析】
试题分析：根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知：，，分别将代入求时间之比为1:3，两球下落高度之比为1:9，C正确．
考点：本题考查了平抛运动规律．
6．A
【解析】
过R作一条与水平面平行的一条直线，若没有斜面，当小球从Q点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上S点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的RS之间，故A正确，BCD错误．故选A．
【点睛】解答本题需要掌握：平抛运动的特点并能灵活应用，应用相关数学知识求解，如假设没有斜面的限制，将落到那点，有斜面和没有斜面的区别在哪里．
7．D
【解析】
【详解】
由题意可知
vy2=2gh
vx=
h=
解得
v2=vx2 +vy2=x2+2gh。
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论不相符，选项B错误；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论相符，选项D正确；
故选D。
8．BC
【解析】
【详解】
ABC．根据平抛运动规律和题意可得：
解得：
则竖直分速度：
即竖直分速度与水平分速度不相等，则瞬时速度大小为：
故B、C正确，A错误；
D．水平位移为：
根据平行四边形定则知，运动的位移：
故D错误；
故选BC。
9．AB
【解析】
【详解】
A.由题可知，竖直方向位移为
飞行时间为
故A正确；
B.由题可知水平方向位移为
因运动时间为2s，则水平方向的速度为
故B正确；
C.由A可知，在b处着陆时的竖直方向的速度为
由速度的合成可得在b处着陆时的速度为
故C错误；
D.由平抛运动的规律可知，速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，因位移偏转角的正切值不变，则速度偏转角也不变，则落到斜面上速度方向与斜面夹角不变，故D错误。
故选AB。
10．ABC
【解析】
【详解】
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点转到了最低点位置，故A正确；
B．飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此
t＝
故B正确；
C．飞镖击中A点时，A恰好在最下方，有
2r＝gt2
解得
r＝
故C正确；
D．飞镖击中A点，则A点转过的角度满足
θ＝ωt＝π＋2kπ(k＝0、1、2．．．．．．)
故
ω＝(k＝0、1、2．．．．．．)
故D错误。
故选ABC。
11．(1)3 m/s (2)1.2 m (3)2.4 s
【解析】
【分析】
由题中“一小球从平台上抛出”可知，本题考查平抛运动，根据平抛运动公式规律，结合具体数据可分析本题。
【详解】
（1）由于刚好沿斜面下滑
解得v0=3m/s
（2）有题可得
联立解得：s=1.2m t1=0.4s
（3）有题可得
联立解得：t2=2s
12．(1)40m/s；(2)4s；(3)160m。
【解析】
【详解】
(1)物体在3s末的竖直分速度：
根据平行四边形定则知，物体的初速度：
；
(2)根据得，物体平抛运动的时间：
；
（3）物体落地的水平位移：
。
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
13．；
【解析】
【详解】
[1][2]．根据题意，小球从P点抛出后做平抛运动，小球运动到A点时将速度分解，有
则小球运动到A点的时间为：
从P点到A点的位移关系有：
所以PA与竖直方向的夹角为：
．
【 考点定位】平抛运动
【方法技巧】
先分解小球到达A点的速度，通过计算小球运动到A点的时间，再分解平抛运动位移，根据，找出角度关系．
14．0.3 s 8 m/s
【解析】
【详解】
乒乓球水平射出后做平抛运动，其加速度等于重力加速度g，始终保持不变，由h＝gt2，得；由x＝v0t，解得
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性进行分析求解．
达标作业（解析版)
1．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平拋出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（ ）
A．a球一定先落在半圆轨道上
B．b球一定先落在斜面上
C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上
D．a球可能垂直落在半圆轨道上
2．如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是
A．增大抛射速度，同时减小抛射角θ
B．增大抛射角θ，同时减小抛出速度
C．减小抛射速度，同时减小抛射角θ
D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度
3．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（ ）
A．同时抛出，且v1＜v2
B．甲迟抛出，且v1＜v2
C．甲早抛出，且v1＞v2
D．甲早抛出，且v1＜v2
4．如图所示，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
A． B． C． D．
5．两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（ ）
A．1:2 B．3:1 C．1:9 D．9:1
6．如图所示，斜面上有P、R、S、T四个点，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
A．R与S间的某一点
B．S点
C．S与T间的某一点
D．T点
7．消防队员进行灭火学习，着火点在大楼离地面高h处，消防队员站在地面上，用高压水枪向上喷水，水射到墙面时，刚好与墙面垂直.若水从水枪口喷出时的速度大小为v，消防队员离墙的距离为x，不计空气阻力，则下列图像中v与x的关系正确的是
A． B．
C． D．
8．以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的( )
A．竖直分速度等于水平分速度
B．瞬时速度的大小为
C．运动时间为
D．运动的位移是
9．图甲为北京2022年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙所示，某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，。则下列关于运动员运动情况的描述正确的是（ ）
A．空中飞行的时间为2s
B．从a处飞出的速度大小为m/s
C．在b处着陆的速度大小为20m/s
D．若运动员以较小速度飞出，则在着陆处的速度方向与斜面间的夹角变小
10．一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点，下列说法正确的是( )
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点一定转动到最低点位置 B．从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为
C．圆盘的半径为 D．圆盘转动的角速度为 (k＝1,2,3，…)
11．如图所示，一小球从平台上抛出，恰好落在临近平台的一倾角为α＝53°的光滑斜面并下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，重力加速度g＝10 m/s2，(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)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H＝20.8 m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端．
12．从离地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，g取10m/s2。求：
(1)物体抛出时的初速度大小；
(2)物体在空中运动的时间；
(3)物体落地时的水平位移．
13．如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是位于竖直平面内以O为圆心的一段圆弧，OA与竖直方向的夹角为α．一小球以速度从桌面边缘P水平抛出，恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽．小球从P到A的运动时间为____________；直线PA与竖直方向的夹角β=_________．
14．如图所示是乒乓球发射器示意图，发射口距桌面高度为0.45 m，假定乒乓球水平射出，落在桌面上与发射口水平距离为2.4 m的P点，飞行过程中未触网，不计空气阻力，g取10 m/s2，则球从发射口到桌面的时间为______s．球从发射口射出的速率为______ m/s
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
ABC．将半圆轨道和斜面轨道重叠一起：
可知若小球初速度合适，两小球可同时落在距离出发点高度相同的交点A处，改变初速度，可以落在半圆轨道，也可以落在斜面上，AB错误，C正确；
D．若a小球垂直落在半圆轨道上，速度反向延长线必过水平位移中点，即圆心，那么水平位移就是直径，小球的水平位移一定小于直径，所以小球不可能垂直落在半圆轨道上，D错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
由于篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，由于平抛运动的高度不变，运动时间不变，水平位移减小，初速度减小。
水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射角，同时减小抛出速度，才能仍垂直打到篮板上。
A.增大抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故A错误；
B.增大抛射角θ，同时减小抛出速度。与上述结论相符，故B正确；
C.减小抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故C错误；
D. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度。与上述结论不符，故D错误。
故选：B。
3．D
【解析】
【详解】
由图可知甲的抛出点高于乙的抛出点，故甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，而运动时间甲的要长，故甲的速度要小于乙的速度，v1＜v2；故选D．
【点睛】
本题考查平抛运动的性质，物体在空中的运动时间取决于竖直高度，水平位移取决于初速度及竖直高度．
4．B
【解析】
【详解】
设AB之间的距离为L，
则：水平方向： 竖直方向：Lsinθ=
联立解得：t= ,故B正确；
ACD错误；
综上所述本题答案是：B
【点睛】
解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．
5．C
【解析】
试题分析：根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知：，，分别将代入求时间之比为1:3，两球下落高度之比为1:9，C正确．
考点：本题考查了平抛运动规律．
6．A
【解析】
过R作一条与水平面平行的一条直线，若没有斜面，当小球从Q点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上S点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的RS之间，故A正确，BCD错误．故选A．
【点睛】解答本题需要掌握：平抛运动的特点并能灵活应用，应用相关数学知识求解，如假设没有斜面的限制，将落到那点，有斜面和没有斜面的区别在哪里．
7．D
【解析】
【详解】
由题意可知
vy2=2gh
vx=
h=
解得
v2=vx2 +vy2=x2+2gh。
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论不相符，选项B错误；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论相符，选项D正确；
故选D。
8．BC
【解析】
【详解】
ABC．根据平抛运动规律和题意可得：
解得：
则竖直分速度：
即竖直分速度与水平分速度不相等，则瞬时速度大小为：
故B、C正确，A错误；
D．水平位移为：
根据平行四边形定则知，运动的位移：
故D错误；
故选BC。
9．AB
【解析】
【详解】
A.由题可知，竖直方向位移为
飞行时间为
故A正确；
B.由题可知水平方向位移为
因运动时间为2s，则水平方向的速度为
故B正确；
C.由A可知，在b处着陆时的竖直方向的速度为
由速度的合成可得在b处着陆时的速度为
故C错误；
D.由平抛运动的规律可知，速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，因位移偏转角的正切值不变，则速度偏转角也不变，则落到斜面上速度方向与斜面夹角不变，故D错误。
故选AB。
10．ABC
【解析】
【详解】
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点转到了最低点位置，故A正确；
B．飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此
t＝
故B正确；
C．飞镖击中A点时，A恰好在最下方，有
2r＝gt2
解得
r＝
故C正确；
D．飞镖击中A点，则A点转过的角度满足
θ＝ωt＝π＋2kπ(k＝0、1、2．．．．．．)
故
ω＝(k＝0、1、2．．．．．．)
故D错误。
故选ABC。
11．(1)3 m/s (2)1.2 m (3)2.4 s
【解析】
【分析】
由题中“一小球从平台上抛出”可知，本题考查平抛运动，根据平抛运动公式规律，结合具体数据可分析本题。
【详解】
（1）由于刚好沿斜面下滑
解得v0=3m/s
（2）有题可得
联立解得：s=1.2m t1=0.4s
（3）有题可得
联立解得：t2=2s
12．(1)40m/s；(2)4s；(3)160m。
【解析】
【详解】
(1)物体在3s末的竖直分速度：
根据平行四边形定则知，物体的初速度：
；
(2)根据得，物体平抛运动的时间：
；
（3）物体落地的水平位移：
。
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
13．；
【解析】
【详解】
[1][2]．根据题意，小球从P点抛出后做平抛运动，小球运动到A点时将速度分解，有
则小球运动到A点的时间为：
从P点到A点的位移关系有：
所以PA与竖直方向的夹角为：
．
【 考点定位】平抛运动
【方法技巧】
先分解小球到达A点的速度，通过计算小球运动到A点的时间，再分解平抛运动位移，根据，找出角度关系．
14．0.3 s 8 m/s
【解析】
【详解】
乒乓球水平射出后做平抛运动，其加速度等于重力加速度g，始终保持不变，由h＝gt2，得；由x＝v0t，解得
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性进行分析求解．