2019-2020学年高中物理人教版必修2：5.2平抛运动课时作业（含解析)

5.2平抛运动
课时作业（含解析)
1．如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力．与b球相比，a球
A．初速度较大
B．速度变化率较大
C．落地时速度一定较大
D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
2．一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动，角速度为ω.若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是(　　)
A．dv＝L2g
B．ωL＝π(1＋2n)v0，(n＝0,1,2,3…)
C．v0＝ω
D．dω2＝gπ2(1＋2n)2，(n＝0,1,2,3…)
3．疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次斜向上发球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力。关于球离开球拍到第一次落地的过程，下列说法正确的是（　　）
A．球撞击墙壁过程没有机械能损失
B．球在空中上升和下降过程时间相等
C．球落地时的速率一定比抛出时大
D．球落地时和抛出时的动能可能相等
4．在竖直墙壁上悬挂一镖靶，某人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，两只飞镖落在靶上的状态如图所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法中正确的是(　　)
A．A、B两镖在空中运动时间相同
B．B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小
C．A、B镖的速度变化方向可能不同
D．A镖的质量一定比B镖的质量小
5．如图所示，玩具枪枪管保持水平且与固定靶中心位于同一水平线上，不考虑空气阻力，子弹击中靶后即停止。现将玩具枪沿水平方向靠近靶（不接触），其他条件不变，下列说法正确的是（　　）
A．子弹可以击中靶心
B．子弹在空中运动的时间不变
C．子弹击中靶的位置离靶心更远
D．子弹击中靶时的速度方向更接近水平方向
6．如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动，则（　　）
A．P球先落地
B．Q球先落地
C．两球同时落地
D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定
7．如图所示，从同一条竖直线上两个不同点P、Q分别向右平抛两个小球，平抛的初速度分别为v1，v2，结果它们同时落到水平面上的M点处（不考虑空气阻力）。下列说法中正确的是（　　）
A．P先抛出的
B．Q先抛出的
C．v1>v2
D．v18．网球运动员训练时，将球从某一点斜向上打出，若不计空气阻力，网球恰好能垂直撞在竖直墙上的某一固定点，等速反弹后又恰好沿抛出轨迹返回击出点（与墙相撞的时间忽略不计）。如图所示，运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后，垂直击中竖直墙上的同一固定点。下列说法中正确的是（　　）
A．沿轨迹1运动的网球击出时的初速度比沿轨迹2运动的网球击出时的初速度大
B．两轨迹中网球刚要撞墙前的速度相等
C．沿轨迹1运动的网球在空中运动的时间比沿轨迹2运动的网球在空中运动的时间长
D．两轨迹中网球在空中运动的时间相等
9．在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法正确的是（　　）
A．A球落地时间小于B球落地时间
B．在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移
C．若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙，A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度
D．在空中飞行的任意时刻，A球的速率总大于B球的速率
10．学校喷水池中的喷水口向两旁水平喷出，如图所示，若忽略空气阻力及水之间的相互作用，则
A．喷水速度一定，喷水口越高，水喷得越远
B．喷水速度一定，喷水口越高，水喷得越近
C．喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远
D．喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近
11．一网球运动员在离开网的距离12m处沿水平方向发球，发球高度为2.25m，网的高度为0.9m。若网球在网上0.1m处越过，则网球的初速度v0=____m/s。(取g=10m/s2，不计空气阻力)
12．如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知A点的高度h，则小球到达B点时的速度大小为______.
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，一倾角为的足够长光滑斜面固定在水平地面上，小球从斜面的底端开始以初速度沿斜面向上运动，与此同时，将小球从斜面上某点以水平初速度抛出，当小球落到斜面时恰好击中小球，此时小球沿斜面向上运动的速度为。不计空气阻力，重力加速度，，。求：
(1)小球的飞行时间；
(2)小球的初速度大小；
(3)小球的抛出点距地面的高度。
15．如图所示，质量M
=
1
kg的长薄板BC静置于倾角为37o的粗糙斜面上，且薄板与斜面间的动摩擦因数为1=0.25，在距上端B水平距离为1.2
m的A处，有一个质量m
=
1.5
kg的小物体，以一定的初速度水平抛出，恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC上的B端点，并在薄板上开始向下运动，当小物体落在薄板BC上的B端时，薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动，当小物块运动到薄板的最下端C点时，与薄板BC的速度恰好相等，已知小物块与薄板之间的动摩擦因数为2=0.5，sin37o=0.6，
cos37o=0.8，g
=
10
m/s2，求：
（1）小物体在A点的初速度；
（2）薄板BC的长度。
16．某战士在倾角为30°的山坡上进行投掷手榴弹训练．他从A点以某一初速度v0＝15
m/s沿水平方向投出手榴弹后落在B点．该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5
s的时间，空气阻力不计，(g＝10
m/s2)，求：
(1)若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少？
(2)点A、B的间距s是多大？
参考答案
1．D
【解析】
A.由可得，高度越高，下落时间越大，由可知，两球水平位移相同，但是b求运动时间短，故b球初速度较大，A错误；
B.速度变化率即表示加速度，两球加速度相同，故速度变化率相同，B错误；
C.a球的水平速度小于b球，故落地时虽然竖直分速度大于b球，但是合速度不一定大于b球，C错误；
D.由，a球落地时间t大，但是小，故a球的一定大于b球，即a球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D正确；
故选D。
2．B
【解析】
A、D项：平抛的竖直位移为d，则，联立有：
故AD错误；
B、C项：飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A点正好在最低点被击中，设时间为t，飞镖飞行时间t和圆盘转动的周期满足：
由和得：
，故B正确，C错误；
故选B．
3．D
【解析】
A．小球反弹前的运动为斜抛运动，与墙壁撞击时速度与墙壁垂直，因此可以逆向思维看做平抛运动，反弹后的运动也为平抛运动，两次平抛的水平位移相同，但是第二次的竖直位移更大，因此第二次运动时间更长，因此反弹后的水平初速度小于与墙壁撞击之前的速度，即小球与墙壁撞击时有能量损失，故A错误；
B．由A中分析可知，下降时间大于上升时间，故B错误；
CD．由于与墙壁撞击时存在能量损失，小球从抛出到落体重力做了正功，由于不知道能量损失和重力做功的关系，因此落地时的速度与抛出时的速度有可能相等，故C错误，D正确；
故选D。
4．B
【解析】
A.飞镖B下落的高度大于飞镖A下落的高度，根据得，B下降的高度大，则B镖的运动时间长．故A错误；
B.因为水平位移相等，B镖的时间长，则B镖的初速度小，故B正确；
C.因为A、B镖都做平抛运动，速度变化量的方向与加速度方向相同，均竖直向下，故C错误；
D.平抛运动的时间与质量无关，本题无法比较两飞镖的质量，故D错误．
5．D
【解析】
A．玩具枪枪管保持水平且与固定靶的中心位于同一水平线上，子弹射出后做平抛运动，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以在竖直方向上有一段位移，子弹不可能击中靶心，选项A错误；
B．水平方向上做匀速直线运动，将玩具枪沿水平方向靠近靶（不接触），即水平位移变小，其他条件不变，由可知子弹在空中运动的时间变短，选项B错误；
C．子弹在空中运动的时间变小，根据竖直方向上可知子弹击中靶的位置离靶心更近，选项C错误；
D．根据子弹击中靶时的速度方向与水平方向的夹角正切值为
因为时间变短，初速度不变，所以会变小，故子弹击中靶时的速度方向更接近水平方向，选项D正确。
故选D。
6．C
【解析】
因为两球同时运动，P球做平抛运动，Q球做自由落体运动，因平抛运动竖直方向为自由落体运动，且落地时间与水平初速度大小无关，所以打击金属片，两球同时运动，则同时落地，故C正确，ABD错误。
故选C。
7．AD
【解析】
根据
得
可知P的运动时间大于Q的运动时间，所以P先抛出，两者水平位移相等，P的运动时间长，则P的初速度小于Q的初速度，即v1故选AD。
8．AD
【解析】
采用逆向思维，网球做平抛运动，两次高度相同，根据
可知，运动时间，故运动时间相同，而轨迹1运动的水平位移大，根据水平匀速
可知，沿轨迹1运动的网球击出时的初速度比沿轨迹2运动的网球击出时的初速度大，故AD正确BC错误。
故选AD。
9．BCD
【解析】
A．两球做平抛运动，根据平抛运动规律则有
解得
由于两球平抛运动的高度相同，可知两球落地时间相等，故A错误；
B．两球做平抛运动，根据平抛运动规律则有
在飞行过程中的任一段时间内，由于A球的初速度大于B球的初速度，所以A球的水平位移总是大于B球的水平位移，故B正确；
C．若两球在飞行中遇到一堵墙，即水平位移相等，因为A球的初速度大于B球的初速度，根据知A球的运动时间短，根据可知A球下落的高度小，则A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度，故C正确；
D．在空中飞行的任意时刻，根据可知A、B两个球在竖直方向上的速度大小始终相同，但是A球的初速度大于B球的初速度，根据速度的合成可知A球的速率总是大于B球的速率，故D正确；
故选BCD。
10．AC
【解析】
水喷出后做平抛运动，竖直方向和水平方向分别有
解得：喷水距离
AB．据表达式知，当喷水速度一定时，喷水口越高，水喷得越远，故A项正确，B项错误；
CD．据表达式知，当喷水口高度一定时，如果喷水速度越大，水喷得越远，故C项正确，D项错误。
故选AC。
11．24
【解析】
网球通过网上方时，下落的高度
根据得
则网球的初速度
。
12．
【解析】
小球在光滑斜面上做类平抛运动，沿斜面向下的加速度
由A运动至B的时间为t，沿斜面向下的位移为
所以
小球到达B点的水平速度为vB．沿斜面向下的速度为
故小球在B点的速度为
。
13．；
【解析】
[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：
．
【学科网考点定位】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．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)小球沿斜面向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，加速度的大小
小球的飞行时间与小球的运动时间相等，所以小球的飞行时间
(2)小球的竖直方向位移
小球的水平位移
小球的初速度
(3)小球沿斜面向上运动的距离
小球被击中的点距地面的高度
小球的拋出点距地面的高度
15．（1）4m/s；（2）2.5m
【解析】
（1）小物体从A到B做平抛运动，下落时间为t0，水平位移为x，则：
由以上两式解得：
（2）设小物体落到B点的速度为v，则：
小物体在薄板上运动有：
得
a1=2
m/s2
薄板在斜面上运动有：
得
小物体从落到薄板到两者速度相等用时t，则小物体的位移：
薄板的位移
薄板的长度
速度相等
由以上各式解得
L=2.5m
16．（1）2s
;
（2）90m
【解析】
(1)手榴弹的水平位移
手榴弹的竖直位移
且,解得
战士从拉动弹弦到投出所用的时间
(2)点A、B的间距
解得