5.4 抛体运动的规律（基础达标）检测— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（word含解析）

1155700012065000第五章抛体运动第四节抛体运动的规律基础达标（含解析）
一、单选题
1．一个做平抛运动的物体，初速度为10m/s，经过一段时间，它垂直落在倾角为45°的斜面上，则它下落的时间为（　　）
A．0.5s B．1.0s C．0.8s D．4.0s
2．在高处以初速度v0水平抛出一粒石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向的夹角为
的过程中，石子竖直分速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．物体以的速度水平抛出，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列说法中不正确的是（　　）
A．运动时间为 B．瞬时速度的大小为
C．竖直分速度是水平分速度2倍 D．运动位移的大小为
4．一小型无人机保持水平匀速飞行，从无人机上先后释放了两个小球，小球相继落在水平地面上，落地时间间隔为t，测得两落地点的距离为d，忽略风力和空气阻力的影响，利用这两个数据，可以求出的物理量是（　　）
A．无人机在空中距离水平地面的高度
B．无人机匀速运动的速度大小
C．小球在空中运动的时间
D．当地的重力加速度
5．如图所示，在同一点抛出四个不同的小球，在空中的运动轨迹如图，不计空气阻力，下面判断正确的是（　　）
A．球在空中运动时间比球大
B．球在空中的运动时间比球短
C．球与球在空中的运动时间不可能相等
D．球与球在空中的运动时间相等
6．如图所示，小球从楼梯上以4 m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为1 m，g取10 m/s2，小球抛出后首先落到的台阶是（　　）
A．3 B．4 C．5 D．6
7．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，则面片的水平速度应该是 （　 　）
A．1 m/s B．2 m/s C．5 m/s D．4 m/s
8．军事演习中，M点的正上方离地H高处的蓝军飞机以水平速度v1投掷一颗炸弹攻击地面目标，反应灵敏的红军的地面高炮系统同时在M点右方地面上N点以速度v2斜向左上方发射拦截炮弹，两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇爆炸，不计空气阻力，则发射后至相遇过程（　　）
A．两弹飞行的轨迹重合
B．初速度大小关系为v1=v2
C．拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动
D．两弹相遇点一定在距离地面H高度处
9．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
10．某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示，两个相对的斜面的倾角分别为37°和53°，在斜面顶点把两个可视为质点的小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。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．1∶3 C．16∶9 D．9∶16
12．如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度和沿水平方向抛出，经过时间和后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）
A．， B．，
C．， D．，
13．如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度v水平抛出，小球经时间t落地，落地前瞬间速度大小为2v。不计空气阻力。则小球（　　）
A．该过程速度的变化量方向与水平方向夹角为60°
B．该过程速度的变化量的大小为v
C．若将小球从原高度处以2v的速度水平抛出，小球经时间落地
D．若将小球从原高度处以2v的速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向夹角正切值是
14．羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图是他表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高。若林丹每次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动，则（ ）
A．击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙
B．击中甲、乙的两球初速度v甲＞v乙
C．假设某次发球能够击中丙鼓，用相同速度发球可能击中丁鼓
D．击中四鼓的羽毛球中，击中丙鼓的初速度最大
15．如图所示的频闪照片记录垒球比赛中球的位置，已知出手点离地高度为，频闪的时间间隔为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．垒球运动过程中速度越来越大 B．垒球的最高点离地面高度为3m
C．垒球在最高点速度大小为 D．从出手点到最高点所用时间为
二、解答题
16．在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出，已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s，取g=10m/s2，求：
（1）小球沿水平方向抛出后第0.5s末小球的加速度大小和方向如何；
（2）第2s末时小球下降的竖直高度h；
（3）小球沿水平方向抛出时的初速度大小。
17．某同学在高台上玩抛弹游戏，已知抛球点离地面高5m，在离抛出点5m远处的水平地面上有一个小坑，该同学对准小坑，将玻璃弹球水平抛出，不考虑空气阻力，已知重力加速度g=10m/s2。求：
（1）玻璃弹球飞至地面的时间；
（2）欲使球能落入坑中，他应以多大的水平速度将球抛出；
（3）弹球落入坑时的速度。
18．如图所示，一小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ=的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下，顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H=7.2m，g取10m/s2（sin=0.8，cos=0.6），求：
(1)小球水平抛出的初速度v是多大；
(2)小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间。
参考答案
1．B
【解析】物体垂直落在倾角为45°的斜面上，则速度方向与水平方向成45°角，所以
解得
故选B。
2．C
【解析】根据平抛运动的分解有
tanθ =
计算得vy = v0tanθ，故选C。
3．B
【解析】AC.当竖直分位移与水平分位移大小相等时，设运动时间为t，有
解得
竖直分速度大小为
故AC正确；
B.瞬时速度的大小为
故B错误；
D．运动位移的大小为
故D正确。
故选B。
4．B
【解析】A．设小球下落时间为T，竖直方向自由下落，可得
由于T未知，故无法求得无人机在空中距离水平地面的高度h，A错误；
B．释放的小球在水平方向做匀速直线运动，可得
可求得无人机匀速运动的速度大小v0，B正确；
C．无法求得小球在空中运动的时间，C错误；
D．由A中分析可知，h、T未知，无法求得当地重力加速度，D错误。
故选B。
5．A
【解析】斜抛运动可看成两个方向相反的平抛运动，由于平抛运动在空中运动的时间取决于高度，则斜抛运动在空中运动时间也取决于高度，由图可知，球的最大高度比球大，则球在空中运动时间比球大，同理可知，球在空中的运动时间比球大，球与球在空中的运动时间相等，球比球在空中的运动时间大。
故选A。
6．B
【解析】若小球抛出后落到倾角为45°的斜面上，则
解得
t=0.8s
则水平位移
x=v0t=3.2m
小球落到第4台阶。
故选B。
7．B
【解析】根据自由落体公式
代入得
面皮的水平位移范围为
0.5m根据
可知初速度的范围是
1.25m/ s < v<3.75m/ s
故选B。
8．C
【解析】A．两弹在M、N连线的中点正上方相遇，只能说明末位置相同，不能说明运动轨迹重合，故A错误；
B．由于两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇，说明它们的水平位移大小相等，又由于运动的时间相同，所以它们在水平方向上的速度相同，即
v2cosθ=v1
所以
v2＞v1
故B错误；
C．两弹都只受到重力，都做匀变速运动，加速度相同，所以拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动，故C正确；
D．根据题意只能求出两弹运动时间相同，但不知道拦截炮弹竖直方向初速度的具体值，所以不能判断两弹相遇点距离地面的高度，所以D错误。
故选C。
9．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。
10．B
【解析】由题意可知，水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的，则有
得
所以时间变为实际的四分之一，则水流出的速度
由于水平位移变为实际的，时间变为实际的四分之一，则水流出的速度为实际的四分之一
故选B。
11．D
【解析】根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知
x=v0t
y=gt2
tanθ=
分别将37°、53°代入可得A、B两个小球平抛所经历的时间之比为
tA∶tB=tan37°∶tan53°=9∶16
D正确。
故选D。
12．C
【解析】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据得：
因为ha＞hb，则ta＞tb。根据x=v0t，因为水平位移相等，ta＞ tb，则va＜vb。
故选C。
13．D
【解析】A．速度变化量方向与加速度g的方向相同，竖直向下，故A错误；
B．速度的变化量为
故B错误；
C．下落时间由高度决定，从同一高度释放，下落时间不变，仍然是t，故C错误；
D．当小球以2v的速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向夹角的正切值是
故D正确。
故选D。
14．B
【解析】AB．根据题意，羽毛球从飞出到击中甲、乙两球的过程，竖直方向的位移相同，所以从飞出到击中甲、乙两球所用的时间相等，从图示可知，羽毛球从飞出到击中甲的水平位移大于击中乙的水平位移，根据平抛运动的规律可知击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙，所以A错误，B正确；
CD．根据题意，羽毛球从飞出到击中丙、丁两球的过程，竖直方向的位移相同，所以从飞出到击中丙、丁两球所用的时间相等，从图示可知，羽毛球从飞出到击中丁的水平位移大于击中丙的水平位移，根据平抛运动的规律可知击中丙、丁的两球初速度v丙故选B。
15．C
【解析】A．水平匀速运动，竖直方向先减速后加速，根据矢量合成可知，垒球运动过程中速度先减小后增大，故A错误；
BC．根据图像可知，水平速度
故垒球在最高点速度大小为，根据对称性可知，从出手点运动到最高点的时间
故垒球的最高点离地面高度为
故BD错误C正确；
故选C。
16．（1）g，方向竖直向下；（2）20m；（3）15m/s
【解析】（1）小球抛出后，在运动过程中只受重力作用，所以第0.5s末小球的加速度大小为g，方向竖直向下；
（2）第2s末时小球下降的竖直高度
（3）设小球的初速度为，已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s，即
解得
17．(1)1s；(2)5m/s；(3)5m/s
【解析】(1)因为弹球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由公式
得
s
所以弹球飞至地面的时间为1s
(2)由于坑到弹球的抛出点的水平位移为5m，由位移与速度的关系，有
又水平方向运动的时间和竖直方向运动的时间相等，即1s，得
m/s
(3)弹球掉入坑中的速度为弹球在水平方向的速度和竖直方向的合速度，竖直方向的速度，由公式
得
=10m/s
又物体水平方向的速度为m/s，则
m/s
18．(1)3m/s；(2)1.4s
【解析】(1)由题意可知小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以竖直位移得
竖直分速度
且有
解得
(2)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度

初速度
则
代入数据
解得
所以