2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册课后作业：5.4 抛体运动的规律（平抛运动的基本规律）Word版含答案

5-4
抛体运动的规律（平抛运动的基本规律）
课后作业
1、(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是(　　)
A．平抛运动是变加速曲线运动
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．速度变化仅在竖直方向上
D．任意相等时间内速度的变化量相等
2、关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是(　　)
A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D．所有只受重力作用的物体都做平抛运动
3、以初速度水平抛出的物体，当水平方向的分位移与竖直方向的分位移相等时（　　）
A.
运动的时间t=
B.
瞬时速度
C.
水平分速度与竖直分速度大小相等
D.
位移大小等于2
4、一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t，竖直方向的速度大小也变为v0，重力加速度为g，则t为(　　)
A.
B.
C.
D.
5、(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是(　　)
A．由t＝可知，做平抛运动的物体的初速度越大，飞行的时间越短
B．由t＝可知，做平抛运动的物体下落的高度越大，飞行的时间越长
C．任意连续相等的时间内，做平抛运动的物体下落的高度之比为1∶3∶5…
D．任意连续相等的时间内，做平抛运动的物体运动速度的改变量相等
6、从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，则（　　）
A.
初速度大的先落地
B.
质量大的先落地
C.
两个石子同时落地
D.
无法判断
7、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
8、一架飞机水平地匀速飞行，从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共放4个，若不计空气阻力，则4个球(　　)
A.
任何时刻总是排成抛物线
B.
飞机上的人看来铁球在空中做自由落体运动
C.
在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D.
在空中相邻两个球的间距是保持不变的
9、沿水平方向抛出两个小球A、B，两球相遇于空中的P点，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，最终两小球落在水平地面上，关于两个小球的运动，下列说法正确的是（　　）
A.
在空中运动时小球A的速度变化率等于小球B的速度变化率
B.
在空中运动时小球A的运动时间小于小球B的运动时间
C.
抛出A球的初速度大于抛出B球的初速度
D.
小球A、B落地时的速度相同
10、下列说法正确的是（　　）
A.
做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动
B.
做平抛运动的物体，经过相同时间，速度的增量相同
C.
两分运动与其合运动的运动时间一定相同
D.
有些抛体运动不是匀变速运动
11、如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（??
）
A.
B.
C.
D.
12、如图所示，小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移均为，忽略空气阻力，则（　　）
A.
A和B的运动时间相等
B.
A的运动时间是B的倍
C.
B的初速度是A的2倍
D.
A的末速度比B的大
13、从竖直墙的前方A处，沿AO方向水平发射三颗弹丸a、b、c，在墙上留下的弹痕如图所示，已知Oa＝ab＝bc，则a、b、c三颗弹丸（　　）
A.
初速度之比是∶∶
B.
初速度之比是1∶∶
C.
从射出至打到墙上过程速度增量之比是1∶∶
D.
从射出至打到墙上过程速度增量之比是
∶∶
14、如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，它们在下落高度为9m时，在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的3倍，不计空气阻力，则自抛出到它们在空中相遇时，两球下落的高度为（　　）
A.
6m
B.
C.
3m
D.
1m
15、如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为，则C点到B点的距离为（　　）
A.
B.
C.
D.
R
16、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.
17、某时刻一物体开始做平抛运动，设该物体运动时间为t、水平方向的分速度大小为vx，竖直方向的分速度大小为vy，水平方向的分位移大小为x，竖直方向的分位移大小为y，下列关于它们之间的关系图像不合理的是（　　）
A.
B.
C.
D.
18、物体以一定的初速度水平抛出，经过2s落在水平地面上，落地瞬间的速度与水平方向的夹角的正切值为，取重力加速度大小g=10m/s2，忽略空气阻力，则（　　）
A.
物体在水平方向的位移大小为30m
B.
物体的位移大小为20m
C.
物体落地瞬间的速度大小为20m/s
D.
物体位移与水平方向的夹角的正切值为
19、如图所示，一光滑水平面与一长为L、倾角为的斜面顶端相连，质量为m的物块（可视为质点）静止于光滑水平面上的O点。现用水平恒力F将物块拉到水平面右端P点时撤去F，物块恰好落到斜面的底端，重力加速度为g。求：
（1）物块在空中飞行的时间t；
（2）间的距离s。
20、把一个小球以30m/s的速度水平抛出，它落地时的速度为50m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体在空中运行的时间是多少秒？
（2）抛出时的高度h是多少米？
（3）落地时位移偏向角的正切值是多少？
5-4
抛体运动的规律（平抛运动的基本规律）
课后作业
1、(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是(　　)
A．平抛运动是变加速曲线运动
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．速度变化仅在竖直方向上
D．任意相等时间内速度的变化量相等
【答案】　BCD
【解析】　平抛运动的物体只受重力，加速度为重力加速度，所以为匀变速曲线运动，A错误，B正确；由于水平方向速度不变，所以选项C、D正确．
2、关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是(　　)
A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D．所有只受重力作用的物体都做平抛运动
【答案】　C
【解析】　平抛运动的特点为初速度水平且只受重力，其运动为匀变速曲线运动，选项C正确．
3、以初速度水平抛出的物体，当水平方向的分位移与竖直方向的分位移相等时（　　）
A.
运动的时间t=
B.
瞬时速度
C.
水平分速度与竖直分速度大小相等
D.
位移大小等于2
【答案】AB
【解析】AC．根据题意有
得
则竖直分速度为
故A正确C错误；
B．根据平行四边形定则知：瞬时速度
故B正确；
D．水平位移大小
根据平行四边形定则知，位移大小为
故D错误。
故选AB。
4、一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t，竖直方向的速度大小也变为v0，重力加速度为g，则t为(　　)
A.
B.
C.
D.
【答案】　A
【解析】　平抛运动竖直方向做自由落体运动，根据v0＝gt可得t＝，选项A正确．
5、(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是(　　)
A．由t＝可知，做平抛运动的物体的初速度越大，飞行的时间越短
B．由t＝可知，做平抛运动的物体下落的高度越大，飞行的时间越长
C．任意连续相等的时间内，做平抛运动的物体下落的高度之比为1∶3∶5…
D．任意连续相等的时间内，做平抛运动的物体运动速度的改变量相等
【答案】　BD
【解析】　由t＝来计算时间，因x不确定，故不能说v0越大则t越小，选项A错误；物体做平抛运动的时间t＝，因g一定，故t∝，选项B正确；C选项中没有说明从什么时间开始计时，故下落高度之比未必是1∶3∶5…，选项C错误；因平抛运动的加速度恒定，故选项D正确．
6、从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，则（　　）
A.
初速度大的先落地
B.
质量大的先落地
C.
两个石子同时落地
D.
无法判断
【答案】C
【解析】两物体在水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，根据
可知，两物体落地时间相同，即两石子同时落地。
故选C。
7、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
【答案】C
【解析】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。
8、一架飞机水平地匀速飞行，从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共放4个，若不计空气阻力，则4个球(　　)
A.
任何时刻总是排成抛物线
B.
飞机上的人看来铁球在空中做自由落体运动
C.
在空中任何时刻总在飞机下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D.
在空中相邻两个球的间距是保持不变的
【答案】BC
【解析】匀速飞行的飞机上释放的小球都做平抛运动，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。
A．每个小球都做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的小球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线。故A错误。
B．飞机上的人是以飞机为参考系，铁球相对飞机在空中做自由落体运动，故B正确。
C．高度一定，每个小球落地的时间相等，因为每隔1s释放一个，在水平方向上两小球的间隔为
，
是等间距的，故C正确。
D．以速度小的小球为参考系，速度大的球做匀速运动，因此在空中相邻两个球的间距越来越大，故D错误。
故选BC。
9、沿水平方向抛出两个小球A、B，两球相遇于空中的P点，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，最终两小球落在水平地面上，关于两个小球的运动，下列说法正确的是（　　）
A.
在空中运动时小球A的速度变化率等于小球B的速度变化率
B.
在空中运动时小球A的运动时间小于小球B的运动时间
C.
抛出A球的初速度大于抛出B球的初速度
D.
小球A、B落地时的速度相同
【答案】A
【解析】A．在空中运动时小球A的速度变化率等于小球B的速度变化率，均等于重力加速度，故A正确；
B．根据
可知，在空中运动时小球A的运动时间大于小球B的运动时间，故B错误；
C．两球相遇于空中的P点，水平位移相同，小球A运动时间长，根据
可知，抛出A球的初速度小于抛出B球的初速度，故C错误；
D．抛出A球的初速度小于抛出B球的初速度，而A球运动时间长，落地时竖直速度
大，则无法判断落地时速度关系，故D错误。
故选A。
10、下列说法正确的是（　　）
A.
做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动
B.
做平抛运动的物体，经过相同时间，速度的增量相同
C.
两分运动与其合运动的运动时间一定相同
D.
有些抛体运动不是匀变速运动
【答案】BC
【解析】A．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，但是曲线运动有可能是匀变速运动，如平抛运动，A错误；
B．做平抛运动的物体，其加速度是重力加速度，所以其运动是匀变速运动，则经过相同时间，速度的增量相同，B正确；
C．根据合运动与分运动的等时性，两分运动与其合运动的运动时间一定相同，C正确；
D．所有的抛体运动都是只受重力，都是匀变速运动，D错误。
故选BC。
11、如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（??
）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】平抛运动的时间为：
；
乙在斜面下滑的加速度为：
．
根据
，代入数据得
．故A正确，BCD错误．故选A．
12、如图所示，小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移均为，忽略空气阻力，则（　　）
A.
A和B的运动时间相等
B.
A的运动时间是B的倍
C.
B的初速度是A的2倍
D.
A的末速度比B的大
【答案】BD
【解析】AB．小球水平抛出后在竖直方向自由下落，A、B分别满足
可解得，，故A错误，B正确；
C．小球在水平方向做匀速直线运动，由
可得A、B的初速度分别为，，故C错误；
D．抛出至落地过程，根据动能定理有
代入数据可解得A、B球落地速度分别为，，可知A的末速度比B的大，D正确。
故选BD。
13、从竖直墙的前方A处，沿AO方向水平发射三颗弹丸a、b、c，在墙上留下的弹痕如图所示，已知Oa＝ab＝bc，则a、b、c三颗弹丸（　　）
A.
初速度之比是∶∶
B.
初速度之比是1∶∶
C.
从射出至打到墙上过程速度增量之比是1∶∶
D.
从射出至打到墙上过程速度增量之比是
∶∶
【答案】AC
【解析】AB．水平发射的弹丸做平抛运动，竖直方向上是自由落体运动，水平方向上是匀速直线运动．又因为竖直方向上Oa＝ab＝bc，即
Oa∶Ob∶Oc＝1∶2∶3
由
h＝gt2
可知
ta∶tb∶tc＝1∶∶
由水平方向
x＝v0t
可知
故选项A正确，B错误；
CD．由
Δv＝gt
可知，从射出至打到墙上过程速度增量之比是1∶∶，故选项C正确，D错误。
故选AC。
14、如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，它们在下落高度为9m时，在空中相遇。若两球的抛出速度都变为原来的3倍，不计空气阻力，则自抛出到它们在空中相遇时，两球下落的高度为（　　）
A.
6m
B.
C.
3m
D.
1m
【答案】D
【解析】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，x不变，当两球的抛出速度都变为原来的3倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，根据
得：
故选D。
15、如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为，则C点到B点的距离为（　　）
A.
B.
C.
D.
R
【答案】A
【解析】由题意知得：小球通过D点时速度与圆柱体相切，则有
小球从C到D，水平方向有
竖直方向上有
解得
故C点到B点的距离为
故选A。
16、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.
【答案】A
【解析】根据平行四边形定则知，小球通过B点时竖直方向上的分速度
vy=v0tanα
则运动的时间
则AB间的水平距离
故A正确，BCD错误。
故选A。
17、某时刻一物体开始做平抛运动，设该物体运动时间为t、水平方向的分速度大小为vx，竖直方向的分速度大小为vy，水平方向的分位移大小为x，竖直方向的分位移大小为y，下列关于它们之间的关系图像不合理的是（　　）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】AB．平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，故x-t图像应为倾斜直线，vx-t图像为平行于t轴的直线，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
CD．平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，则根据运动学规律有
故vy-x和图像均为过原点的倾斜直线，故CD正确，不符合题意。
故选B。
18、物体以一定的初速度水平抛出，经过2s落在水平地面上，落地瞬间的速度与水平方向的夹角的正切值为，取重力加速度大小g=10m/s2，忽略空气阻力，则（　　）
A.
物体在水平方向的位移大小为30m
B.
物体的位移大小为20m
C.
物体落地瞬间的速度大小为20m/s
D.
物体位移与水平方向的夹角的正切值为
【答案】A
【解析】AD．物体在竖直方向的位移大小为
设物体在水平方向的位移大小为x，合位移方向与水平方向的夹角为α，则根据平抛运动规律的推论可知
解得
x=30m
故A正确，D错误；
B．物体的位移大小为
故B错误；
C．物体的初速度为
物体落地瞬间的竖直分速度大小为
物体落地瞬间的速度大小为
故C错误。
故选A。
19、如图所示，一光滑水平面与一长为L、倾角为的斜面顶端相连，质量为m的物块（可视为质点）静止于光滑水平面上的O点。现用水平恒力F将物块拉到水平面右端P点时撤去F，物块恰好落到斜面的底端，重力加速度为g。求：
（1）物块在空中飞行的时间t；
（2）间的距离s。
【答案】(1)；(2)
【解析】(1)由几何关系知，竖直方向上有
联立求得。
（2）在水平方向上有
从O到P由运动学规律知
由牛顿第二定律知
联立求得。
20、把一个小球以30m/s的速度水平抛出，它落地时的速度为50m/s。（g取10m/s2）求：
（1）物体在空中运行的时间是多少秒？
（2）抛出时的高度h是多少米？
（3）落地时位移偏向角的正切值是多少？
【答案】（1）4s；（2）80m；（3）
【解析】（1）设抛出时小球的初速度大小为v0=30m/s，落地时的速度大小为vt=50m/s，落地时竖直方向分速度为
物体在空中运行的时间
（2）抛出时的高度
（3）落地时水平位移为
地时位移偏向角的正切值是
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