5.4抛体运动的规律 同步练习word版含解析

第4节抛体运动的规律
一、单选题
1．如图，在用描迹法“研究平抛物体的运动“的实验中，让小球依次沿同一轨道运动，每次必须使小球由静止从同一高度释放，这里用到的方法是（　　）
A．放大法
B．控制变量法
C．等效替代法
D．比较法
2．刀削面是西北人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外。刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m。要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪一（g=10m/s2）（　　）
A．1
m/s
B．2
m/s
C．5
m/s
D．4
m/s
3．玩“套圈圈”游戏时，身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟站在同一位置，两人同时向正前方水平地面上的玩具小熊水平抛出圆环，圆环恰好都套中玩具小熊。若圆环离手后的运动可视为平抛运动，它们的初速度分别为v1与v2，下列说法正确的是（　　）
A．哥哥先套住玩具熊
B．两人同时套住玩具熊
C．v1＜v2
D．v1=v2
4．一架飞机水平地匀速飞行，从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个。若不计空气阻力，从飞机上观察4个球（　　）
A．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的
C．在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D．在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的
5．如图所示，篮球由运动员手中投出后在空中飞行过程中，若不计空气阻力，它的运动将是（　　）
A．曲线运动，加速度大小和方向均不变，是匀变速曲线运动
B．曲线运动，加速度大小不变，方向改变，是变加速曲线运动
C．曲线运动，加速度大小和方向均改变，是变加速曲线运动
D．曲线运动，加速度方向不变，大小改变，是变加速曲线运动
6．如图，在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A点以速度2v水平抛出小球，则经过时间t2完成平抛运动。不计空气阻力，则（　　）
A．t2>2t1
B．t2=2t1
C．t2<2t1
D．第二次小球落在B点
7．如图所示，水平地面上直立着两座高台M、N。某同学从高台N的边缘沿同一水平方向抛出甲、乙两小球，小球甲落在M高台的顶部，小球乙打在M高台的侧壁。已知甲、乙两小球落点与抛出点间的距离相等，且其落点和抛出点的连线与竖直方向的夹角分别为、，忽略空气阻力，则甲、乙两球的初速度大小之比为（
）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
8．如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则（　　）
A．当v1>v2时，α1>α2
B．当v1>v2时，α1<α2
C．无论v1、v2关系如何，均有α1=α2
D．α1、α2的大小与斜面的倾角θ有关
9．如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（　　）
A．该球从被击出到落入A穴所用时间为
B．该球从被击出到落入A穴所用时间为
C．球被击出时的初速度大小为L
D．球被击出时的初速度大小为2L
10．如图所示，一小球以某初速度水平抛出，在落地之前经过空中、两点，在点小球速度方向与水平方向的夹角为，在点小球速度方向与水平方向的夹角为，且小球从点运动到点用时。不计空气阻力，取，，取重力加速度大小。下列说法正确的是（
）
A．小球的初速度大小为
B．小球的初速度大小为
C．、两点的高度差为
D．、两点的高度差为
三、实验题
11．利用单摆验证小球平抛运动的规律，设计方案如图所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h(h＞L)。
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：_______；
(2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=x，则小球做平抛运动的初速度为v0为_____。
12．如图所示，在高15m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，小球在空中运动有时间是___s．已知小球落地时速度方向与水平成60°角，不计一切阻力，则小球被弹簧弹出时的速度大小______m/s
四、解答题
13．某实验小组成员站在高处沿水平方向抛出一物体。已知抛出时物体距地面5m，物体落到地面时的水平位移为9m。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求物体抛出时水平速度的大小。
14．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）
15．如图所示，相距L=6m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接，右侧平台长，距地面高。传送带以速度向右匀速运动。质量的小物件（可视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带。小物件与传送带间的动摩擦因数，小物件与右侧平台间的动摩擦因数，重力加速度取。求：
(1)小物件通过传送带所需的时间；
(2)小物件离开右侧平台C端时的速度大小；
(3)小物件从C点飞出后落地点距C点的水平距离。
试卷第6页，总6页
试卷第1页，总2页
参考答案
1．B
【详解】
让小球依次沿同一轨道运动，每次必须使小球由静止从同一高度释放，这里用到的方法是控制变量法研究，即控制高度与静止一定，获得相同的运动轨迹，从而研究平抛运动。
故选B。
2．B
【详解】
由
解得
速度介于两个初速度之间。
故选B。
3．C
【详解】
AB．设抛出的圈圈做平抛运动的高度为h，则下落的时间为
平抛运动的物体飞行时间由高度决定，弟弟抛出的圆环运动时间较短，故AB错误；
CD．水平方向位移为
因水平位移相同，哥哥抛出的圆环运动时间长，则哥哥抛环的速度小，故C正确，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
AB．飞机水平地匀速飞行，小球被释放后由于惯性，水平方向上保持与飞机相同的速度而做平抛运动。因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的小球在落地前都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线，AB错误；
CD．由于高度相等，每个小球落地的时间相等，因为每隔1s释放一个，落地时在水平方向上两小球的间隔为
v相等、相等，则相等，所以落地点是等间距的，D错误，C正确。
故选C。
5．A
【详解】
篮球运动过程中，只受重力作用，重力是恒力，大小和方向均不变，根据牛顿第二定律，篮球的加速度也是恒定的，大小和方向均不变，所以篮球做匀变速曲线运动。
故选A。
6．C
【详解】
在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P，有
解得
水平位移
初速度变为原来的2倍，若还落在斜面上，水平位移应该变为原来的4倍，可知在A点以速度2v水平抛出小球，小球不能落到B点，而将落在水平面；可知两球下降的高度之比为1：2，根据
知
则
故选C。
7．D
【详解】
设距离为L，根据平抛运动公式，对甲球可得
联立可得
同理对乙球有
联立可得
则有
故D正确，ABC错误。
故选D。
8．CD
【详解】
从斜面上抛出，又落到斜面上，位移偏向角一定为θ，设速度偏向角为φ，根据速度偏向角和位移偏向角的关系有
tanφ=2tanθ
故无论v1、v2关系如何，一定有φ相等，根据
α=φ－θ
有
α1=α2
且大小与斜面倾角θ有关。
故选CD。
9．AD
【详解】
AB．高尔夫球在竖直方向做自由落体运动，由
得
t=
故A正确，B错误；
CD．水平方向上在有风的情况下做匀减速直线运动，由小球水平飞行距离为
联立以上两式得
v0=2L
故C错误、D正确。
故选AD。
10．AD
【详解】
AB．根据速度的分解和竖直方向自由落体运动可知：
，，vBy-vAy=gt
解得小球的初速度大小为，故A正确B错误；
CD．根据以上分析可知，两点竖直速度分别为1.8m/s和3.2m/s。故、两点的高度差
故C错误D正确。
故选AD。
11．保证小球沿水平方向抛出
【详解】
（1）[1]由于在烧断细线前小球做圆周运动，故速度方向沿切线方向，所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向，要小球做平抛运动，则小球平抛的初速度只能沿水平方向，故只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动；
（2）[2]由于小球做平抛运动故在水平方向有
在竖直方向有
解得
12．
10
【详解】
根据，可得，
则落地时竖直方向上的分速度
已知小球落地时速度方向与水平成60°角，则有，
解得
13．9m/s
【详解】
物体做平抛运动，水平方向
x=v0t
竖直方向
解得
14．(1)10s；(2)1000m；(3)
【详解】
(1)根据
代入数据解得
t=10s
(2)炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为
x1=v1t=100×10m=1000m
所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为1000m
(3)炸弹落到水平面时，竖直方向的速度为
vy=gt=10×10=100m/s
所以落到水平面时的速度为
15．(1)1.6s；(2)3m/s；(3)3m
【详解】
(1)小物件在传送带上先做匀加速运动，设其加速度大小为a1，由牛顿第二定律有
μ1mg=ma1
设小物件滑上传送带后匀加速运动的距离为sl，由运动学公式有
联立上式，代入题给数据得
s1=3m因此，小物件在到达右侧平台前，速度先增大至v，然后开始做匀速运动。设小物件从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t，做匀加速运动所用的时间为t1，由运动学公式有
解得
小物件做匀速运动
得小物件通过传送带所需的时间
t=t1+t2=1.6s
(2)小物件在到达右侧平台上做匀减速运动，加速度大小为a2，由牛顿第二定律
μ2mg=ma2
代入数据解得小物件离开右侧平台C端时的速度大小
vC=3m/s
(3)小物件滑离右侧平台后做平抛运动
竖直方向
水平方向
解得落地点距C点的水平距离
x=3m
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答案第5页，总7页