2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册2.3科学探究：平抛运动的特点基础练习
一、单选题
1．以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分速度与水平分速度相等时，以下说法正确的是（ ）
A．运动时间为
B．竖直方向的瞬时速度为
C．水平分位移等于竖直分位移
D．运动的位移是
2．壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，某同学分别在同一直线上相同高度的A、B、C三个位置先后击打壁球，结果都使壁球垂直击中墙壁同一位置。设三次击打后球到达墙壁前在空中飞行的时间分别为t1，t2，t3，到达墙壁时的速度分别为v1，v2，v3，不计空气阻力，则（ ）
A．t1>t2>t3，v1>v2>v3
B．t1>t2>t3，v1=v2=v3
C．t1=t2=t3，v1>v2>v3
D．t1=t2=t3，v1=v2=v3
3．某同学在练习投篮，篮球第一次击中篮板上的a点，第二次击中a点正上方的b点，若两次篮球抛出点的位置相同，且都是垂直击中篮板，不计空气阻力，与第一次相比，第二次（
）
A．篮球击中篮板时，速度较大
B．在篮球从投出到击中篮板的过程中，所用时间较多
C．在篮球从投出到击中篮板的过程中，速度变化率较大
D．在投出过程中，手对篮球的冲量一定较大
4．如图所示，在某次乒乓球比赛中，一运动员发出的球运动至O点时速度恰好水平，一段时间后球落在球台边缘的P点。若O、P间连线的距离为L，连线与水平方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力、乒乓球的大小，则乒乓球在O点的速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，一农用水泵由两根粗细不同的管连接而成，出水口离地面的高度为h，其出水管是水平的，已知细管内径为d，粗管的内径为2d，水平射程为s，水的密度为ρ，重力加速度为g，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．若水流不散开，则观察到空中的水柱越来越粗
B．粗、细管中水的流速之比为1∶2
C．空中水的质量为
D．水落地时的速度大小为
6．如图所示，水平路面出现了一个地坑，其竖直截面为半圆。AB为沿水平方向的直径。一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下，但两颗石子分别以v1、v2速度从A点沿AB方向水平飞出，分别落于C、D两点，C、D两点距水平路面的高度分别为圆半径的0.6倍和1倍。则v1:v2的值为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，是竖直平面内的直角坐标系，P、Q分别是y轴和x轴上的一点，这两点到坐标原点的距离均为L。从P点沿x轴正向抛出一个小球，小球只在重力作用下运动，恰好经过Q点，现改变抛出点的位置（仍从第一象限抛出），保持抛出速度的大小和方向不变，要使小球仍能经过Q点，则新的抛出点坐标（x、y）满足的函数关系式为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，固定在洒水车尾部的水枪水平放置，某次洒水车静止进行洒水检测时，水枪的喷水速度为10m/s，水能洒到距出水口5m远的地方。要使水能洒到距出水8m远的地方，不计空气阻力，则喷水的速度应增加到（ ）
A．12m/s
B．16m/s
C．20m/s
D．25m/s
9．一架飞机平行于水平面匀速飞行，每隔相等的时间自由释放一个重物，不计空气的作用力，某时刻，地面上的人所看到的重物排列情形最有可能是下面4副图中的哪一副（ ）
A．
B．
C．
D．
10．把一个物体以大小为10m/s的速度水平抛出，经过一段时间后物体的速度大小为m/s。取，不计空气阻力，则该段时间为（ ）
A．0.5s
B．1s
C．s
D．2s
11．如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（ ）
A．a的飞行时间最长
B．b比c飞行时间长
C．b的水平初速度比c的小
D．c的水平初速度最小
12．在某一次中国女排击败对手夺得女排世界杯冠军的比赛中，一个球员在球网中心正前方距离球网d处高高跃起，将排球扣到对方场地的左上角（图中P点），球员拍球点比网高出h（拍球点未画出），排球场半场的宽与长都为s，球网高为H，排球做平抛运动（排球可看成质点，忽略空气阻力），下列选项中错误的是（ ）
A．排球的水平位移大小
B．排球初速度的大小
C．排球落地时竖直方向的速度大小
D．排球末速度的方向与地面夹角的正切值
13．如图所示，一小球以v0＝10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为（空气阻力忽略不计，g取10m/s2），以下判断中正确的是（ ）
A．小球经过A、B两点间的时间t＝1s
B．小球经过A、B两点间的时间t＝s
C．A、B两点间的高度差h＝10m
D．A、B两点间的高度差h＝15m
14．一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等，那么t为（ ）
A．
B．
C．
D．
二、解答题
15．某同学在游乐场玩定点投球游戏，游戏场景简化如图所示，竖直平面内半径为R的部分圆轨道与水平地面相切于C点，A为轨道最高点，B点与圆心O等高。P点距C点水平距离为，竖直距离为，重力加速度为g，该同学在P点抛出小球（可视作质点）。
(1)若水平抛出且能击中B点，求小球从P点到B点所需时间；
(2)若水平抛出且能击中C点，求小球抛出的初速度大小；
(3)若斜向上抛出的小球恰能从A点沿切线方向进入轨道，求抛出时速度方向与水平方向夹角的正切值。
16．第二次世界大战期间，在h=500m的高空，以大小为v0=100m/s的速度水平飞行的轰炸机，释放一枚炸弹，轰炸一艘静止的鱼雷艇，如图所示。不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2求
(1)炸弹在空中的运动时间t多长？
(2)飞行员应在离鱼雷艇水平距离x为多少米时投弹？
(3)击中鱼雷艇时炸弹的速度v为多大？（结果可保留根号）
17．小球从距地面高h=45m处一点水平抛出，初速度大小为v0=10m/s，空气阻力不计，g=10m/s2。求：
(1)小球落地时间t；
(2)小球水平位移大小x；
(3)小球落地速度的大小。
18．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”若某物体以5m/s的初速度从20m的高度水平抛出（不计空气阻力，物体看成质点，g=10m/s2），求：
（1）物体的飞行时间是多少?落地时水平位移是多少?
（2）0.5s末物体的速度大小及与水平方向夹角分别是多少?
参考答案
1．A
2．C
3．B
4．B
5．C
6．C
7．A
8．B
9．C
10．A
11．D
12．B
13．C
14．B
15．(1)；(2)；(3)
16．(1)10s；(2)1000m；(3)
17．(1)3s；(2)30m；(3)
18（1）2s，20m；（2）；2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版（2019）必修第二册2.3科学探究：平抛运动的特点巩固练习
一、单选题
1．“套圈”是很多同学喜欢的娱乐项目，某同学在套圈时从A点先后以不同的水平速度抛出多个相同的圈圈，不计空气阻力，若抛出的速度越大，下列说法正确的是（ ）
A．圈圈在空中运动的时间越长
B．圈圈落地时重力的瞬时功率越大
C．圈圈落地时的动能越大
D．圈圈运动过程中重力做的功越多
2．如图所示，在水平地面上方的点将小球分别以速度和水平抛出，从抛出到落地所用时间分别为和，水平位移大小分别为和。已知，不计空气阻力。下列关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，大人和小孩在同一竖直线上不同高度先后水平抛出圆环，都恰好套中前方同一物体，假设圆环的运动可视为平抛运动，则（ ）
A．小孩抛出的圆环初速度较小
B．两人抛出的圆环初速度大小相等
C．大人抛出的圆环运动时间较短
D．小孩抛出的圆环运动时间较短
4．如图，O点是小球平抛运动抛出点;在O点有一个频闪点光源，闪光频率为30
Hz;在抛出点的正前方，竖直放置一块毛玻璃，小球初速度方向与毛玻璃平面垂直。在小球抛出时点光源开始闪光。当点光源闪光时，在毛玻璃上有小球的一个投影点。已知图中O点与毛玻璃水平距离，测得第一、二个投影点之间的距离为。取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．小球做平抛运动的初速度为4
m/s
B．小球做平抛运动过程中，在相等时间内的速度变化不相等
C．小球投影点的速度在相等时间内的变化量越来越大
D．小球第二、三个投影点之间的距离0.15
m
5．如图所示，离地面高h处有甲、乙两个物体，甲以初速度水平抛出，同时乙以初速度竖直上抛。若乙的运动时间是甲的2倍，则的大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，在竖直面内有一个以AB为水平直径的半圆，O为圆心，D为最低点。圆上有一点C，且∠COD=60°。现在A点以速率v1沿AB方向抛出一小球，小球能击中D点；若在C点以某速率v2沿BA方向抛出小球时也能击中D点。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．圆的半径为R=
B．圆的半径为R=
C．速率v2=v1
D．速率v2=v1
7．2022年第24届冬奥会将在我国北京和张家口两市举行，冬奥会的滑雪运动是一项非常刺激且具有观赏性的运动。如图所示，为一条倾斜滑道，滑道上有、两点，。在一次定点下落练习中，某运动员（可视为质点）从点正上方水平滑道上的点以某初速度水平滑出，恰好落在倾斜滑道上的点；如果该运动员第二次练习时，沿水平方向从点滑出的速度大小变为原来的2倍，那么该运动员落在倾斜滑道上的位置在（ ）（空气阻力忽略不计）
A．点
B．点与点之间
C．点与点之间
D．点
8．小明在楼顶将一小铁球由静止释放，经3s小铁球落地；然后小明将另一完全相同的小铁球以2m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．小明所在楼顶的高度约为90m
B．水平抛出的小铁球落地时的速度大小为30m/s
C．水平抛出的小铁球落地点到抛出点的水平距离为6m
D．小铁球落地前1s内竖直方向上的位移为50m
9．用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x（小球与弹簧不拴连），如图所示。将细绳剪断后（ ）
A．小球立即获得加速度
B．小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动
C．小球落地的时间等于
D．小球落地的速度等于
10．排球比赛中的发球是制胜的关键因素之一，提高发球质量的方法主要是控制适当的击球高度H和击球速度，以达到较小的落地角度θ（落地时速度方向与水平地面的夹角）。若将发出的排球的运动看成是平抛运动，且排球落在对方场地内，排球击出时的水平速度为v0，击球位置到本方场地底线的距离为l，如图所示。下列判断中除给出的条件变化外，其他条件不变，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．H越大，排球落地的角度θ越小
B．接球高度一定时，H越大，对手的反应时间越长
C．同时增大l和v0，排球落地的角度θ增大
D．同时增大H和l可减小排球落地的角度θ
11．“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏，游戏规则是：游戏者站在界外水平抛出一个圆形圈圈，落下后套中前方的物体，所套即所得。如图所示，小孩站在界外抛出圈圈并套取前方一物体，若大人也抛出圈圈并套取前方同一物体，则（ ）
A．大人站在小孩同样的位置，以相同的速度抛出圈圈
B．大人站在小孩同样的位置，以大点的速度抛出圈圈
C．大人退后并下蹲至与小孩等高，以大点的速度抛出圈圈
D．大人退后并下蹲至与小孩等高，以小点的速度抛出圈圈
12．如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端距水平地面高度H=3.2
m的A点水平滑出，斜面底端有个宽L=1.2
m、高h=1.4
m的障碍物。忽略空气阻力，重力加速度g取10
m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。为了不触及这个障碍物并落在水平面上，运动员从A点沿水平方向滑出的最小速度为（ ）
A．3.0
m/s
B．4.0
m/s
C．4.5
m/s
D．6.0
m/s
13．如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α。一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g，则AB之间的水平距离为（ ）
A．
B．
C．
D．
14．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（ ）
A．运动的时间都相同
B．速度的变化量都相同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
D．若初速度为v0，则
二、解答题
15．如图所示，质量的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。有一质量的小木块靠在铁箱后壁上，恰好能与铁箱保持相对静止而不下滑。木块距箱底的高度，与铁箱内壁间的动摩擦因数。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
(1)木块对铁箱的压力大小；
(2)水平拉力F的大小；
(3)当铁箱的速度为时撞到障碍物，此时立即撤去力F且铁箱以原速率反弹。若木块恰好落到铁箱的右下角，则铁箱的长度是多少？
16．如图所示是一个山坡的示意图，它由两段倾角不同的斜坡连接而成。探险者第一次从P点以某一速度将石块水平踢出，之后落到斜坡交界处M点；第二次以不同速度从P点将石块水平踢出之后落到N点。已知PM的竖直高度为20m，N点离地面的高度也为20m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。
(1)求石块从P点运动M点所用的时间；
(2)求第一次石块水平踢出时的速度大小；
(3)能否判断石块落到M点与N点时速度方向与水平方向夹角的大小？并给出分析过程。
17．如图所示为游乐场滑梯的示意图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，高度h=3.0m，为保证游客的安全，必须在水平面上铺设安全地垫。当游客从斜面顶端静止滑下，经过时间，管理人员随后将一塑料球从斜面顶端水平抛出（初速度大小可调节），使球刚好被游客接住，此时游客滑行路程为s。假设地垫与斜面平滑连接，游客在连接处速度大小不变，最终停在地垫上。已知游客质量，游客与斜面和安全地垫间的动摩擦因数分别为、。游客和塑料球都可以看成质点并不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。
(1)求游客滑到斜面底端时的速度大小；
(2)为使游客不滑出安全地垫，求地垫的最小长度；
(3)求时间与s路程的关系式。
18．跳台滑雪是冬奥会比赛中极具观赏性的项目。如图1，运动员以水平初速度从起跳区边缘点飞出至落在着陆坡上点的过程中，根据传感器的记录，运动员的水平位移随时间变化的图像如图2所示，下落高度随时间变化的图像如图3所示。图2和图3中的虚线为模拟运动员不受空气阻力的情形，实线为运动员受到空气阻力的情形，两类情形下，运动员在空中飞行的时间均为，且均落在着陆坡上，重力加速度，求：
(1)着陆坡与水平地面之间的夹角的正切值；
(2)运动员水平初速度的大小。
参考答案
1．C
2．C
3．D
4．A
5．C
6．A
7．B
8．C
9．C
10．B
11．C
12．D
13．A
14．C
15．（1）20N；（2）129N；（3）2.96m
16．(1)2s；(2)10m/s；(3)见解析
17．(1)4m/s；(2)1.6m；(3)见解析
18．(1)0.8；(2)
