鲁科版（2019）高一物理必修第二册第2章《抛体运动》测试卷

第2章《抛体运动》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.李娜多次在国际网球公开赛获得冠军．她在做网前截击训练时，在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，如图所示，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（　　）
A．
球的速度v等于L
B．
球从击出至落地所用时间为
C．
球从击球点至落地点的位移等于L
D．
球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
2.如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处，两船船头方向与河岸均成θ角，且恰好对准对岸边C点．若两船同时开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的D点．若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是（　　）
A．
两船在静水中的划行速率不同
B．
甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小
C．
两船同时到达D点
D．
河水流速为
3.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（
）
A．
水平方向的分运动是匀速直线运动．
B．
水平方向的分运动是匀加速直线运动．
C．
竖直方向的分运动是自由落体运动．
D．
竖直方向的分运动是匀速直线运动．
4.关于斜抛运动，下列说法正确的是(　　)
A．
斜抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B．
斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
C．
任意两段相等时间内的速度大小变化相等
D．
任意两段相等时间内的速度变化相等
5.在同一高处的O点水平抛出两个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则两个物体作平抛运动的初速度vA，vB的关系和平抛运动的时间tA，tB的关系分别是（　　）
A．vA＞vB　　tA＞tB
B．vA＜vB　　tA＞tB
C．vA=vB　　tA=tB
D．vA＞vB　　tA＜tB
6.雨点正在以4
m/s的速度竖直下落，忽然一阵风以3
m/s的速度水平吹来，雨中撑伞正在行走的人，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆应与竖直方向所成夹角为(　　)
A．
30°
B．
37°
C．
45°
D．
0°
7.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出，且不计空气阻力，则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．
甲比乙后抛出，且v1＞v2
C．
甲比乙早抛出，且v1＞v2
D．
甲比乙早抛出，且v1＜v2
8.如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线
上的三点，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是(　　)
A．
沿AB的方向
B．
沿BC的方向
C．
沿BD的方向
D．
沿BE的方向
9.如图所示，质量为1
kg的小球以速度4
m/s从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8
m，返回后，落到桌面下1
m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是(　　)
A．
小球在最高点时具有的重力势能为18
J
B．
小球在最高点时具有的机械能为16
J
C．
小球落地前瞬间具有的机械能为8
J
D．
小球落地前瞬间具有的动能为8
J
10.做竖直上抛运动的物体，如果不计空气阻力时，则(　　)
A．
上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向下，最高点时加速度为零
B．
上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向上，最高点时加速度为零
C．
上升时加速度方向向下，下降时加速度方向向下，最高点时加速度不为零，且为g
D．
上升时加速度方向向上，下降时加速度方向向下，最高点时加速度不为零
11.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
12.如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，(不计空气阻力)，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(　　)
A．mgv0tanθ　　　　
B．
C．
D．mgv0cosθ
13.某研究性学习小组用所学的物理知识帮助农民估测出农用水泵的流量(在单位时间内通过流管横截面的液体的体积成为流量)．如图所示，已知水泵的出水管是水平的，该小组同学用游标卡尺测出水管的内径D，用重锤线和钢卷尺测出水管中心离地面的高度y，用钢卷尺测出喷水的水平射程x，则可计算出该农用水泵的流量Q为(　　)
A．
πD2x
B．πD2x
C．πD2x
D．πD2x
14.一气球匀速竖直上升，在105
m高处时，一重物由气球里掉落，重物经5
s落到地面，则气球匀速上升的速度大小为(g＝10
m/s2)(　　)
A．
4
m/s
B．
46
m/s
C．
5
m/s
D．
45
m/s
15.某人骑自行车以10
m/s的速度在大风中向东行驶，他感到风正以同样大小的速率从北方吹来，实际上风的速度是(　　)
A．
14
m/s，方向为北偏西45°
B．
14
m/s，方向为南偏西45°
C．
10
m/s，方向为正北
D．
10
m/s，方向为正南
二、填空题(共3小题)
16.如图甲所示的演示实验中，A，B两球同时落地，说明。某同学设计了如图乙所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是，这说明。
17.如图所示，竖直放置的玻璃管中注满清水，且其两端均封闭，玻璃管内有一个红蜡块能在水中以v1＝0.1
m/s的速度匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右匀速运动，测得红蜡块的实际运动方向与水平方向的夹角为30°。则：
(1)玻璃管水平方向的移动速度v2约为________m/s。
(2)若玻璃管的长度为1.0
m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离约为________m。
18.当物体的初速度v0和所受的合外力F分别满足下列(1)～(4)中所给定的条件时，物体的运动情况将会怎样：
A．静止
B．匀速直线运动
C．匀加速直线运动
D．匀减速直线运动
E．匀变速运动
F．曲线运动
(1)v0＝0，F＝0________；
(2)v0≠0，F≠0且恒定，方向相同________；
(3)v0≠0，F≠0且恒定，方向相反________；
(4)v0≠0，F≠0且恒定，方向不在同一条直线上________．
三、计算题(共3小题)
19.某战士在倾角θ=
30°的山坡上进行投掷手榴弹训练.他从A点以某一初速度υ0沿水平方向投出手榴弹，正好落在B点，测得AB=
90
m.设空气阻力不计，取重力加速度g=
10
m/s2。
（1）该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要T=
5
s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，求战士从拉动弹弦到投出所用的时间△t；
（2）求手榴弹抛出的初速度υ0的大小。
20.如图所示，在高15
m的平台上，有一个小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一被压缩的轻弹簧，当细线被烧断时，小球被弹出，不计一切阻力，(g＝10
m/s2)
(1)小球在空中运动的时间是多少？
(2)已知小球落地时速度方向与水平成60°角，求小球被弹簧弹出时的速度大小？
(3)小球落地时小球在水平方向的位移多大？
21.国家飞碟射击队在进行模拟训练时用如图所示装置进行．被训练的运动员在高H＝20
m的塔顶，在地面上距塔水平距离为l处有一个电子抛靶装置，圆形靶可被以速度v2竖直向上抛出．当靶被抛出的同时，运动员立即用特制手枪沿水平方向射击，子弹速度v1＝100
m/s.不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(g取10
m/s2)
(1)当l取值在什么范围内，无论v2为何值靶都不能被击中？
(2)若l＝100
m，v2＝20
m/s，试通过计算说明靶能否被击中？
答案解析
1.【答案】B
【解析】网球做的是平抛运动，在水平方向上匀速直线运动：L=vt
在竖直方向上，小球做自由落体运动：
代入数据解得：v=L，t=，所以A错误，B正确．
位移是指从初位置到末位置的有向线段，初位置是在球网正上方距地面H处，末位置是在底线上，所以位移的大小为，与球的质量无关，所以C、D错误．
2.【答案】C
【解析】A、由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度v1相等，由v1=vsinθ知两船在静水中的划行速率v相等，选项A错误；
B、乙船沿BD到达D点，可见河水流速v水方向沿AB方向，可见甲船不可能到达到正对岸，甲船渡河的路程较大，选项B错误；
C、由于甲船沿AB方向的位移大小x=（vcosθ+v水）t==AB，可见两船同时到达D点，选项C正确；
D、根据速度的合成与分解，v水=vcosθ，而vsinθ=，得v水=，选项D错误.
3.【答案】C
【解析】由于A，B两球同时从同一高度开始下落，并且同时到达地面，故在竖直方向两球遵循相同的运动规律，即速度加速度总是相同．由于B球做自由落体运动，故A球在平抛过程的竖直方向也做自由落体运动，故C正确,D错误．
而A球在水平方向的运动没有可以参照的物体，故无法确定平抛运动的物体在水平方向的运动所遵循的规律．故A，B无法判定．
故选C．
4.【答案】D
【解析】斜抛运动是指将物体以一定的初速度沿斜向抛出，物体只在重力作用下的运动，所以A错；斜抛运动是曲线运动，是因为初速度方向与重力方向不共线，但物体只受重力，产生的加速度是恒定不变的，所以斜抛运动是匀变速曲线运动，故B错；根据加速度的定义式可得Δv＝gΔt，所以在相等的时间内速度的变化相等，而速度是矢量，包括大小与方向两个因素，在这里我们只能判断出速度的变化相等，故C错，D对．
5.【答案】D
【解析】根据t=知，B下降的高度大，则B的运动时间长，即tA＜tB，
根据x=v0t知，xA＞xB，则vA＞vB．
6.【答案】B
【解析】雨点同时参与两个方向的分运动，一是竖直向下的匀速直线运动，二是沿水平风方向的匀速直线运动，其合速度方向与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝＝，所以θ＝37°，为使雨点尽量不落在身上，应使伞面与雨点速度方向垂直，伞杆与雨点的速度方向平行，所以，伞杆与竖直方向应成37°夹角，B对．
7.【答案】D
【解析】两球在竖直方向均做自由落体运动，要相遇，则甲竖直位移需比乙大，那么甲应早抛，乙应晚抛；要使两球水平位移相等，则乙的初速度应该大于甲的初速度，故D选项正确．
8.【答案】C
【解析】由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此，铅球在B点的速度方向沿BD方向，C正确．
9.【答案】C
【解析】取桌面为重力势能的参考平面，小球在最高点时具有的重力势能为Ep1＝mgh1＝1×10×0.8
J＝8
J．小球在最高点时具有的机械能为E1＝Ep1＋0＝8
J，故A、B错误，由机械能守恒知，小球落地前瞬间具有的机械能等于在最高点时的机械能，为8
J．故C正确；由机械能守恒定律得：E1＝－mgh2＋Ek2，得小球落地前瞬间具有的动能Ek2＝E1＋mgh2＝8
J＋1×10×1
J＝18
J，故D错误．
10.【答案】C
【解析】竖直上抛运动中无论上升阶段还是下落阶段总是只受重力作用，加速度恒定，C对．
11.【答案】D
【解析】设下抛初速度为v0，
第9
s内的位移大小s＝s9－s8＝(9v0＋g×92)－(8v0＋g×82)＝v0＋g
第4
s内的位移大小s′＝s4－s3＝(4v0＋g×42)－(3v0＋g×32)＝v0＋g
第9
s内和第4
s内的位移之差
Δs＝s－s′＝g－g＝5g＝50
m，D正确．
12.【答案】B
【解析】　如图所示，由于v垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v2＝v0/tanθ，此时重力做功的瞬时功率为P＝mgv⊥＝．B正确．
13.【答案】B
【解析】根据y＝gt2得：t＝，则平抛运动的初速度为：v＝＝x，
水管内径部分的横截面积为：S＝π()2＝
则流量为：Q＝vS＝πD2x.故B正确，A、C、D错误．
14.【答案】A
【解析】设向上为正方向，则位移x＝－105
m，加速度a＝－10
m/s2，运动时间t＝5
s，
由位移公式x＝v0t＋at2得
－105
m＝5v0－5×25
m
解得v0＝4
m/s
故选A.
15.【答案】A
【解析】如图所示，
人的速度为v人，风的速度为v风，在人的行驶方向上感觉不到风，说明风在人的行驶方向上与人同速，仅感觉到从北方吹来的风，则v人＝v风sinθ，v＝v风cosθ，tanθ＝＝1，θ＝45°，v风v人≈14
m/s.
16.【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
球1落到光滑水平板上并击中球2
平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
【解析】两球在竖直方向都做自由落体运动，在水平方向都做匀速直线运动，所以图甲说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；图乙的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
17.【答案】(1)0.17　(2)1.7
【解析】(1)由矢量关系得tan
30°＝，
所以v2＝≈0.17
m/s。
(2)竖直方向有y＝1.0
m＝v1t1，又t1＝t2，
水平方向有x＝v2t2，所以x＝y＝1.7
m。
18.【答案】(1)A　(2)C　(3)D　(4)EF
【解析】(1)v0＝0，F0＝0，物体处于平衡状态中的静止，答案为A.(2)v0≠0，F≠0且恒定，方向相同，物体将做匀加速直线运动，答案为C.(3)v0≠0，F≠0且恒定，方向相反，物体将做匀减速直线运动，答案为D.(4)v0≠0，F≠0且恒定，方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，同时加速度的大小和方向不变，故做匀变速运动，即匀变速曲线运动，答案为E、F.
19.【答案】（1）2
s（2）m/s
【解析】（1）
手榴弹从A点运动到B点所用的时间t=
3
s
△t=T–t=
2
s
（2）AB·cosθ=v0t
υ0=m/s
20.【答案】(1)s　(2)10
m/s　
(3)10m
【解析】根据竖直方向的自由落体运动h＝gt2，所以t＝＝s，把速度进行分解tan
60°＝，所以v0＝＝10
m/s，由水平方向为匀速直线运动得水平距离x＝v0t＝10m
21.【答案】(1)l>200
m　(2)恰好击中
【解析】(1)若抛靶装置在子弹的射程以外，则不论抛靶速度为何值，都无法击中．
H＝gt2　　x＝v1t
l>x＝v1＝200
m
即l>200
m，无论v2为何值都不能被击中．
(2)若靶能被击中，则击中处应在抛靶装置的正上方，设经历的时间为t1，
则：l＝v1t1，t1＝＝s＝1
s.
y1＝gt＝×10×12m＝5
m
y2＝v2t1－gt＝20×1
m－×10×12m＝15
m.
因为y1＋y2＝5
m＋15
m＝20
m＝H,所以靶恰好被击中．