第二册 第一章抛体运动-第四节研究平抛运动的规律阶段练习 Word版含答案

高中物理教科版（2019）必修第二册第一章抛体运动-第四节研究平抛运动的规律阶段练习
一、单选题
1．水平匀速飞行的飞机投弹，若不计空气阻力和风的影响，正确的是（
）
A．炸弹落地时飞机的位置在炸弹的前上方
B．炸弹落地时飞机的位置在炸弹的后上方
C．炸弹落地时飞机的位置在炸弹的正上方
D．无法确定
2．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ＝60°，AB两点高度差h，忽略空气阻力，重力加速度为g，则球刚要落到球拍上时速度大小为(
)
A．
B．
C．
D．2
3．如图所示，若质点以初速度正对倾角为θ=37?的斜面水平抛出，要求质点到达斜面时位移最小，则质点的飞行时间为
A．
B．
C．
D．
4．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，在空中相遇时两球下落的高度为h，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下落的高度为(
)
A．
B．
C．H
D．2h
5．从倾角为足够长的斜面上的M点，以初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，落到斜面上的N点，此时速度方向与水平方向的夹角为，经历时间为t．下列各图中，能正确反映t及与关系的图象是（
）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示,以不同的初速度将三个物体自固定斜面顶端沿水平方向抛出后均落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角θ满足的关系是(　　)
A．θ1>θ2>θ3
B．θ1<θ2<θ3
C．θ1=θ2=θ3
D．以上都不对
7．某物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角为θ，其正切值tan?θ随时间t变化的图象如图所示，则（g取10m/s2）（　　）
A．第1?s物体下落的高度为1?m
B．第1?s物体下落的高度为10?m
C．物体的初速度是5?m/s
D．物体的初速度是10?m/s
8．从高度为h处以水平速度抛出一个物体不计空气阻力，下列四组h与的取值中，物体的落地速度与水平方向的夹角最大的是
A．，
B．，
C．，
D．，
9．两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（
）
A．1:2
B．3:1
C．1:9
D．9:1
10．如图所示，质量相等A、B两物体在同一水平线上，已知曲线AC为A物体单独被水平抛出后的运动轨迹，直线BD为B物体单独自由下落的运动轨迹，两轨迹相交于O点；现将A物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落，则两物体（不计空气阻力）（
）
A．A物体先到达O点
B．B物体先到达O点
C．经O点时速率相等
D．A、B两球到O点的时间相等
11．某人先后两次由斜面体顶端的O点沿水平方向抛出两个可视为质点的物体，第一次的落地点为斜面体上的a点，第二次的落地点为斜面体上的b点，且，两次物体的初速度分别用表示，物体在空中运动的时间分别用表示，下落的高度分别用表示，落地瞬间小球的速度与斜面体斜面的夹角分别用、表示．则下列关系式正确的是
A．
B．
C．
D．
12．如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37?和53?，在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平拋出，小球都落到斜面上．若不计空气阻力，则A、B
两个小球的运动时间之比为
A．1：1
B．4：3
C．9：16
D．9：1
二、填空题
13．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出（不计空气阻力），经过时间t在空中相遇，下落的高度为h。若两球抛出的初速度都变为原来的2倍，那么，A、B两球从抛出到相遇经过的时间为______，下落的高度为______。
14．如图所示，等腰直角三角形ABC为固定斜面的竖直截面，将小球自A点正上方某处由静止释放，小球与斜面发生无能量损失的碰撞后水平弹出，并恰好落到B点。已知AC=h，重力加速度为g，则P、A之间的高度差为_______________。
15．如图所示，小球分别以初速度vA、vB离开桌面后做平抛运动，落点分别为A、B，相应的运动时间为tA、tB，由图示可知vA_____vB；tA_____tB（填“>”、“=”或“<”）
16．在“研究平抛运动”的实验中，某同学测得轨迹中一点的竖直位移为45cm，水平位移为60cm，则平抛物体的初速度为_________m/s，此时物体竖直方向的速度为________m/s（g取10m/s2）。
三、解答题
17．如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α=的斜面顶端并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8m，不计空气阻力，取g=10m/s2。（sin=0.8，cos=0.6）求：
(1)小球水平抛出的初速度v0的大小；
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x。
18．摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱．假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台时的速度为24
m/s,成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5
m，如图所示．若飞越中不计空气阻力，摩托车可以近似看成质点，g取10
m/s2,求：
(1)摩托车在空中的飞行时间．
(2)摩托车落地前瞬间的速度大小．
19．中国女排是一支具有光荣历史的队伍，奉献、协作、拼搏的女排精神是中华体育精神的象征。某场比赛中，一运动员进行了跳发球，若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处，击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出，球的初速度方向与底线垂直，排球场的有关尺寸如图所示，若忽略空气阻力及球的大小，试计算说明此球能否过网。（g取10m/s2）
参考答案
1．C
【详解】
从水平匀速飞行的飞机上投下一颗炸弹,炸弹在空中做平抛运动,平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动,而飞机水平匀速飞行,所以炸弹落地时,飞机的位置在炸弹的正上方.
故选C
2．D
【详解】
速度分解如图所示：
根据得，，竖直分速度：vy=gt=，根据平行四边形定则知，刚要落到球拍上时速度大小v==
2，故D正确，ABC错误．
故选D.
3．B
【详解】
过抛出点作斜面的垂线，如图所示：
当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，水平方向：；竖直方向：．根据几何关系有：．解得．故B正确．
4．B
【详解】
两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据x=vAt+vBt知，当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，根据，时间变为原来的一半，所以下落高度变为原来的四分之一，故B正确．
5．D
【详解】
球落在斜面上位移间的关系为：，解得：，可知t与初速度v0成正比，故A、B错误；速度与水平方向夹角的正切值为：，与时间无关．故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．
6．C
【详解】
设任一物体落在斜面上，速度方向与水平方向的夹角为α．物体落在斜面上时，有
；tanα=；因此有
tanα=2tanθ=定值，与物体的初速度无关，所以θ1=θ2=θ3．故选C．
点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
7．D
【详解】
物体在竖直方向上自由落体运动，则第1s物体下落的高度为：，故AB错误；根据图象知，第1s末有：，故有：，故C错误，D正确．故选D
.
点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合图象理解并能应用．
8．D
【详解】
根据平抛运动的规律可知，物体在水平方向上匀速直线运动：，竖直方向上的速度由解得：；落地时速度方向与水平方向的夹角正切为：;联立解得：；所以h越大，初速度v0越小，物体落地的速度方向与水平方向的夹角越大，故D正确，ABC错误．故选D．?
9．C
【详解】
根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知：，，，分别将30°、60°代入求时间之比为1:3，两球下落高度之比为1:9，C正确．
10．D
【详解】
ABD
.由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，所以A物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落，同时到达O点，A、B选项均错，选项D正确；
C
.A物体到达O点到速度
B到达O点到速度，所以C选项错误；
故选D.
11．C
【详解】
根据结合几何关系可知，两物体下落的高度比为，C正确；水平位移之比为，两次物体均做平抛运动，根据得，则，B错误；由于水平方向做匀速直线运动，则由可知，则，A错误；两次物体均落在斜面体上，位移与水平方向的夹角为定值，故有：，又，因此位移与斜面体斜面的夹角相同，所以α=β，D错误．
12．C
【详解】
根据位移关系有：，解得平抛的时间为：，因为tan37°：tan53°=9：16，可知两球平抛运动的时间之比为9：16，故C正确，ABD错误．
13．
【详解】
A、B两小球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上。当A、B两小球以相同的水平速度v抛出时，有
x=vt+vt=2vt
h=gt2
若两球抛出的初速度都变为原来的2倍，有
x=2vt′+2vt′=4vt′
h′=gt′2
联立可得
14．
【详解】
[1]设小球到达A点速度为v0，则
然后做平抛运动，根据几何关系知
且
联立解得
15．<
=
【详解】
[1]
[2]根据可知
则
tA=tB
由于x=vt，因xB>xA，则
vA16．2
3
【详解】
[1]由平抛运动的规律，可知
解得
[2]由解得
物体竖直方向的速度为
17．(1)3m/s；(2)1.2m
【详解】
(1)设小球到达斜面顶端时竖直方向分速度为vy，则
又
代入数据解得：
v0=3m/s
(2)设从平台边缘运动到斜面顶端的时间为t，则，又x=v0t，代入数据解得
x=1.2m
18．（1）t=ls
（2）26m/s
【详解】
(1)摩托车在竖直方向做自由落体运动，由
解得t=1
s
(2)竖直方向速度vy=gt=10
m/s
摩托车落地前瞬间的速度大小为
19．球能过网
【详解】
当排球在竖直方向下落
设水平方向运动的距离为x，则
联立两式并代入数据得
x=10m
因为x=10m>9m，故此球能过网。