高中物理人教版 必修2 5.2 自测题 平抛运动 Word版含解析

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。
3．一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出。水管距地面高h＝ 1.8 m，水落地的位置到管口的水平距离x＝1.2 m。不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是(　　)
A．1.2 m/s B．2.0 m/s
C．3.0 m/s D．4.0 m/s
解析：选B　水从管口喷出，运动规律为平抛运动，根据平抛运动规律h＝gt2可知，水在空中运动的时间为0.6 s，根据x＝v0t可知水平初速度为v0＝2 m/s，因此选项B正确。
4.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
解析：选A　子弹被射出后做平抛运动，水平方向有x＝v0t，竖直方向有y＝gt2，由以上两式得y＝，由于y乙＞y甲，故v0乙＜v0甲，即甲枪射出的子弹初速度较大。
5．某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。为了判断卡车是否超速，需要测量的量是(　　 )
A．车的长度，车的重量
B．车的高度，车的重量
C．车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离
D．车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离
解析：选D　碰撞瞬间，松脱零件由于惯性而做平抛运动，由平抛运动规律知，为了判断车是否超速，需测量车的高度及零件脱落点与陷落点的水平距离，D正确。
6．(2017·江苏高考)如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为(　　)
A．t B.t
C. D.
解析：选C　设两球间的水平距离为L，第一次抛出的速度分别为v1、v2，由于小球抛出后在水平方向上做匀速直线运动，则从抛出到相遇经过的时间t＝，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则从抛出到相遇经过的时间为t′＝＝，C项正确。
7.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＝gt12　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＝gt22　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v1
9.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.图中给出了某一通关游戏的示意图，安装在轨道AB上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方。竖直面内的半圆弧BCD的半径R＝2.0 m，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°。游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关。为了能通关，弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　)
A．0.15 m,4 m/s B．1.50 m,4 m/s
C．0.15 m,2 m/s D．1.50 m,2 m/s
解析：选A　设弹射器离B点高度为h，弹丸射出的初速度为v0。则有(1＋cos 37°)R＝v0t，h＋Rsin 37°＝gt2，tan 37°＝，解得h＝0.15 m，v0＝4 m/s，A正确。
11.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
12.如图所示，A、B两球之间由长l＝6 m的柔软细线相连，将两球相隔Δt＝0.8 s先后从同一高度从同一点均以v0＝4.5 m/s的初速度水平抛出，g取10 m/s2，则A球抛出后多长时间，A、B两球间的连线可拉直？这段时间内A球离抛出点的水平位移多大？
解析：A、B两球在运动过程中水平位移之差为
Δx＝v0Δt＝4.5×0.8 m＝3.6 m
设A球抛出t时间后两球间连线拉直，此时两球间竖直位移之差为
Δy＝ ＝  m＝4.8 m
由平抛运动规律，在竖直方向有
Δy＝gt2－g(t－Δt)2＝gtΔt－gΔt2代入数据，解得t＝1 s。
这段时间内A球的水平位移为
xA＝v0t＝4.5×1 m＝4.5 m。
答案：1 s　4.5 m