粤教版（2019）高中物理 必修第二册 课时分层作业4　生活和生产中的抛体运动word版含答案

课时分层作业(四)　生活和生产中的抛体运动
(建议用时：25分钟)
◎考点一　竖直下抛运动
1．(多选)物体做竖直下抛运动时，下列说法正确的是(　　)
A．物体做匀变速直线运动
B．相同时间内速度增量相同
C．具有向下的速度和加速度
D．速度与加速度方向不同
ABC　[竖直下抛运动是匀变速直线运动，相同时间内速度增量相同，加速度和速度方向相同，均竖直向下，D错误，A、B、C正确。]
2．做竖直下抛运动的物体，第9 s内和第4 s内的位移之差为(g取10 m/s2)(　　)
A．5 m　　　　　　 B．10 m
C．25 m D．50 m
D　[设初速度为v0，由h＝v0t＋gt2知，第9 s内的位移h9＝－＝v0·1＋g，第4 s内的位移h4＝－＝v0·1＋g，则Δh＝h9－h4＝g＝50 m。]
◎考点二　竖直上抛运动
3．做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时，不相同的物理量是 (　　)
A．速度 　　 B．速率
C．加速度 D．位移
A　[做竖直上抛运动的物体在上升和下降过程中通过同一位置时，位移大小、方向均相同，速度大小相等、方向相反，加速度大小均为g且方向一直向下，故A正确。]
4．一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力)，初速度为30 m/s，当它的位移为25 m时，经历时间为(g取10 m/s2)(　　)
A．2 s B．3 s
C．4 s D．5 s
D　[因为h＝v0t－gt2
所以25＝30t－×10t2
解得t1＝1 s，t2＝5 s。故选D。]
5.如图为某一物体做竖直上抛运动的v?t图像，试根据图像判断物体在3 s内的位移和路程大小为(g取10 m/s2)(　　)
A．10 m　15 m B．10 m　25 m
C．15 m　20 m D．15 m　25 m
D　[由图像可得，物体上升高度为h上＝×2×20 m＝20 m，物体下落高度为h下＝×1×10 m＝5 m。因此3 s末物体的位移为h＝h上－h下＝15 m。物体的路程为H＝h上＋h下＝25 m。选项D正确。]
6．从离地面3 m高处竖直抛出一个小球，它上升5 m后回落，最后到达地面。此过程中 (　　)
A．小球通过的路程是7 m
B．小球的位移大小是13 m
C．小球的位移大小是3 m
D．小球的位移方向是竖直向上
C　[小球被抛出后做竖直上抛运动，从抛出到落地的过程中，先向上运动5 m，再向下做自由落体运动8 m到达地面，小球的位移大小为3 m，方向竖直向下，选项B、D错误，选项C正确；小球的路程是13 m，选项A错误。]
◎考点三　斜抛运动
7．某同学在篮球场地上做斜上抛运动实验，设抛出球的初速度为20 m/s，抛射角分别为30°、45°、60°、75°，不计空气阻力，则关于球的射程，以下说法中正确的是(　　)
A．以30°角度抛射时，射程最大
B．以45°角度抛射时，射程最大
C．以60°角度抛射时，射程最大
D．以75°角度抛射时，射程最大
B　[根据射程公式X＝可知，当抛射角为45°时，射程最大。故B正确。]
8．如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则(　　)
A．B的加速度比A的大
B．B的飞行时间比A的长
C．B在最高点的速度比A在最高点的小
D．B在落地时的速度比A在落地时的大
D　[A、B两球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度即为重力加速度，A错误；在竖直方向上做竖直上抛运动，由于能上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以两小球在空中飞行的时间相等，B错误；由于B球的水平射程比较大，故B球的水平速度比A球的水平速度大，C错误，D正确。]
9．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
A　[斜抛运动是做匀加速曲线运动，其加速度都为重力加速度，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做竖直上抛运动，两球初速度相同，所以运动轨迹相同，与质量大小无关。]
(建议用时：15分钟)
10．(多选)在高层楼房的阳台外侧以20 m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15 m处所经历的时间可以是(不计空气阻力，g取10 m/s2)(　　)
A．1 s B．2 s
C．4 s D．(2＋) s
AD　[取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15 m时，位移为s＝15 m，由s＝v0t－gt2代入得：15＝20t－×10t2
解得：t1＝1 s，t2＝3 s
当石块运动到抛出点下方离抛出点15 m时，位移为s＝－15 m，
由s＝v0t－gt2代入得：
－15＝20t－×10t2
解得：t1＝(2＋) s，t2＝(2－) s(舍去)。]
11．自高为H的塔顶自由落下A物体的同时，B物体自塔底以初速度v0竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动。下面说法不正确的是(　　)
A．若v0＞，两物体相遇时，B物体正在上升途中
B．若v0＝，两物体在地面相遇
C．若＜v0＜，两物体相遇时，B物体正在空中下落
D．若v0＝，两物体在地面相遇
B　[A、B两物体相遇必须满足H＝gt2＋，则运动时间为t＝。若相遇时B物体上升，则v0－gt＞0，即v0＞，选项A满足条件；若A、B相遇时恰好在地面时，需满足0＝v0t－gt2，即v0＝，选项D满足条件。若B物体在下落过程中相遇，则v0－gt＜0，即＜v0＜，选项C满足条件。]
12．由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m3/min，水离开喷口时的速度大小为16 m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2)(　　)
A．28.8 m　1.12×10－2 m3
B．28.8 m　0.672 m3
C．38.4 m　1.29×10－2 m3
D．38.4 m　0.776 m3
A　[水离开喷口后做斜上抛运动，将运动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向上：vy＝vsin θ
代入数据可得vy＝24 m/s
故水柱能上升的高度h＝＝28.8 m
水从喷出到最高处着火位置所用的时间t＝
代入数据可得t＝2.4 s
故空中水柱的水量为：
V＝×0.28＝1.12×10－2 m3
A项正确。]
13．一座炮台置于距地面60 m高的山崖边，以与水平方向成45°角的方向发射一颗炮弹，炮弹离开炮口时的速度大小为120 m/s，g取10 m/s2，求：
(1)炮弹能达到的最大高度h；
(2)炮弹的水平射程X。
[解析]　(1)炮弹离开炮口时的竖直分速度为
vy＝v0sin 45°＝60 m/s
从抛出点到最高点的竖直位移为
h1＝＝360 m
则炮弹离地面的最大高度为h＝h1＋60 m＝420 m。
(2)从发射到达最高点所用的时间为
t1＝＝6 s
从最高点落回地面所用的时间为t2＝，则t2＝2 s
那么，炮弹的射程为
X＝v0cos 45°(t1＋t2)＝720 m＋120m
≈1 497.7 m。
[答案]　(1)420 m　(2)1 497.7m
6/6