第2章《抛体运动》单元测试卷-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册word版含答案

第2章《抛体运动》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.从离地面h高处投出A、B、C三个小球，A球自由下落，B球以速度v水平抛出，C球以速度2v水平抛出，则它们落地时间tA、tB、tC的关系是(不计空气阻力)(　　)
A．tA＜tB＜tC
B．tA＞tB＞tC
C．tA＜tB＝tC
D．tA＝tB＝tC
2.一船在静水中的速度为6
m/s，要渡过宽度为80
m，水流的速度为8
m/s的河流，下列说法正确的是(　　)
A．
因为船速小于水速，所以船不能渡过此河
B．
因为船速小于水速，所以船不能行驶到正对岸
C．
船渡河的最短时间为10
s
D．
船相对河岸的速度大小一定为10
m/s
3.做斜上抛运动的物体，到达最高点时(　　)
A．
速度为零，加速度不为零
B．
速度为零，加速度也为零
C．
速度不为零，加速度也不为零
D．
速度不为零，加速度为零
4.公交车是人们出行的重要交通工具，如图所示是公交车内部座位示意图，其中座位A和B的连线和车前进的方向垂直，当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时，一个乘客从A座位沿AB连线相对车以2
m/s的速度匀速运动到B座，则站在站台上的人看到该乘客(　　)
A．
运动轨迹为直线
B．
运动轨迹为抛物线
C．
因该乘客在车上匀速运动，所以乘客处于平衡状态
D．
当车速度为5
m/s时，该乘客对地速度为7
m/s
5.如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平地面上，不计阻力，则下列说法正确的是(　　)
A．A、B的运动时间相同
B．A、B沿x轴方向的位移相同
C．A、B运动过程中的加速度大小相同
D．A、B落地时速度大小相同
6.如图所示，一长为L的木板，倾斜放置，倾角为45°，今有一弹性小球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为(不计空气阻力)(　　)
A．L
B．L
C．L
D．L
7.如图所示，小球以速度v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是(重力加速度为g)(　　)
A．
小球在空中的运动时间为
B．
小球的水平位移大小为
C．
小球的竖直位移大小为
D．
由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解
8.如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点．已知OA与OB互相垂直，OA与竖直方向成α＝37°角，且sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，则两小球初速度之比为(　　)
A．
0.6
B．
C．
D．
0.8
9.根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置．但实际上，赤道上方200
m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6
cm处．这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比．现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球(　　)
A．
到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零
B．
到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零
C．
落地点在抛出点东侧
D．
落地点在抛出点西侧
10.在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则(　　)
A．
垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定
B．
垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C．
垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D．
垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
11.如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇．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经过的时间为(　　)
A．t
B．t
C．
D．
12.如图所示，河岸A处有一只小船，河宽为300
m，水流速度为4
m/s，在A点下游400
m处有一瀑布．小船从A处开出后不能掉进瀑布且要到达对岸，船相对于水的最小速度为(　　)
A．
2
m/s
B．
2.4
m/s
C．
3
m/s
D．
3.5
m/s
13.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．若林丹各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、乙两鼓的两球初速度v甲＝v乙
B．
击中甲、乙两鼓的两球初速度v甲>v乙
C．
假设某次发球能够击中甲鼓，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
14.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，不计空气阻力，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的关系与斜面倾角θ有关
15.如图所示的曲线为某同学抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是(　　)
A．
为AB的方向
B．
为BD的方向
C．
为BC的方向
D．
为BE的方向
二、填空题(共3小题)
16.如图甲所示，竖直放置、两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个能在水中以0.3
m/s的速度匀速上浮的红蜡块．若红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则：(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)
(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为________
m/s.
(2)如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的________．
A．直线PB．曲线Q
C．曲线RD．无法确定
17.用频闪照相法探究平抛运动，如图所示，记录了物体在不同时刻的位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直分运动，观察图片可知，物体在水平方向上做________运动，在竖直方向上做________运动，并说明理由．
18.将一条形磁铁放在光滑水平桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹．图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)．实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一条直线上时，物体做曲线运动．
三、简答题(共3小题)
19.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中打开降落伞之前，某时刻开始受到水平风力的影响．
请问从运动方向与风力方向的关系的角度分析，此后运动员将做什么运动？
20.一辆汽车在凹凸不平的地面上行驶，其运动轨迹如图所示，它先后经过A、B、C、D四点，速度分别是vA、vB、vC、vD,
请在图中标出各点的速度方向．
21.“歼－20A”型战斗机列装空军作战部队，意味着中国是继美国之后世界上第二个走完第五代战斗机论证评价、设计、研发、原型机测试、定型生产、最终服役全部阶段的国家．
问题：(1)如果歼－20A在某次飞行过程中沿曲线MN加速向上爬升，请问在飞行过程中其所受合力与速度方向具有怎样的关系？(　　)
A．加速度方向可能指向曲线凸侧
B．合外力不可能保持恒定
C．速度的方向一定不断变化，速度的大小也一定不断变化
D．在某一点的速度方向就是在曲线上过该点的切线方向
(2)在图中最能表示歼－20A在P点的速度方向与其受到合力方向的分别是？
四、计算题(共3小题)
22.如图所示，在倾角为37°的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v＝15
m/s，在二者相距L＝30
m时，此人以速度v0水平抛出一石块，打击动物，人和动物都可看成质点．(已知sin
37°＝0.6，g＝10
m/s2)
(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；
(2)若动物在斜坡末端时，动物离人的高度h＝80
m，此人以速度v1水平抛出一石块打击动物，同时动物开始沿水平面运动，动物速度v＝15
m/s，动物在水平面上被石块击中的情况下，求速度v1的大小．
23.为了研究环境对飞机运动时的影响，某实验小组的同学用遥控飞机进行了探究．一质量为m＝0.50
kg的遥控飞机以v0＝0.40
m/s的速度水平向右匀速运动，从某时刻开始计时，在0～2.0
s的时间内，遥控飞机又受到一竖直向上的恒力F1＝0.20
N的作用，2.0
s后该力变为竖直向下的恒力F2＝0.10
N.
(1)2.0
s时遥控飞机竖直方向的速度以及0～2.0
s的时间内遥控飞机的位移分别为多大？
(2)欲使遥控飞机的速度变为v0，恒力F2作用的时间应为多长？
24.如图所示，河宽d＝120
m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，若船头指向河对岸上游的B点，经过10
min，小船恰好到达河正对岸的C点；若船头指向河正对岸的C点，经过8
min，小船到达C点下游的D点．求：
(1)小船在静水中的速度v1的大小；
(2)河水的流速v2的大小；
(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离sCD.
答案解析
1.【答案】D
【解析】平抛运动物体的飞行时间仅与高度有关，与水平方向的初速度大小无关，故tB＝tC，而平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，所以tA＝tB＝tC，D正确．
2.【答案】B
【解析】由于水速大于船在静水中的速度，所以船不能垂直河岸过河到达正对岸，B正确；当垂直河岸的分速度最大时渡河时间最短，此时船头指向正对岸v⊥＝6
m/s，t＝＝s≈13.3
s，A、C错误；船头指向不确定，船实际的速度也不能确定，D错误．
3.【答案】C
【解析】斜上抛运动只受重力，在水平方向是匀速直线运动．竖直方向做匀减速直线运动，故到达最高点时，水平速度不为零，竖直速度为零，即速度不为零，由于重力不变，即加速度恒为重力加速度，故C正确．
4.【答案】B
【解析】人相对地面参与了两个方向的运动，一个是垂直于车身方向的匀速运动，另一个是沿车身方向的匀加速直线运动，所以运动轨迹是抛物线，A错误，B正确；乘客受到沿车身方向的合外力，处于非平衡状态，C错误；速度的合成遵循平行四边形定则，当车速度为5
m/s时，乘客对地速度为m/s，D错误．
5.【答案】D
【解析】设O点与水平地面的高度差为h，由h＝gt12，＝gt22sinθ可得：t1＝，t2＝，故t16.【答案】D
【解析】由于小球释放位置与木板上端等高，设小球释放位置距木板上端的水平距离为x，小球与木板碰撞前有v2＝2gx，小球与木板碰撞后做平抛运动，则水平方向上有L－x＝vt，竖直方向上有L－x＝gt2，由以上三式联立解得x＝L，故D正确．
7.【答案】B
【解析】如图所示，
过抛出点作斜面的垂线与斜面交于B点，当小球落在斜面上的B点时，位移最小．设运动的时间为t，
则水平方向有x＝v0t，
竖直方向有y＝gt2.
根据几何关系有＝tanθ，
联立解得t＝，
小球的水平位移大小为x＝v0t＝，
竖直位移的大小为y＝gt2＝，
由水平位移和竖直位移可求解总位移的大小，
故A、C、D错误，B正确．
8.【答案】B
【解析】对于落到A点的小球，有Rcos
37°＝gt12，
Rsin
37°＝v1t1，
对于落到B点的小球，有Rsin
37°＝gt22，Rcos
37°＝v2t2，
联立解得两小球初速度之比＝，
选项B正确．
9.【答案】D
【解析】将小球竖直上抛的运动分解为水平和竖直两个分运动．上升阶段，随着小球竖直分速度的减小，其水平向西的力逐渐变小，因此水平向西的分加速度逐渐变小，小球的水平分运动是向西的变加速运动，故小球到最高点时水平向西的速度达到最大值，在最高点速度不为零，A错误；小球到最高点时竖直方向的分速度为零，由题意知小球这时不受水平方向的力，故小球到最高点时水平分加速度为零，B错误；下降阶段，随着小球竖直分速度的变大，其水平向东的力逐渐变大，水平向东的分加速度逐渐变大，小球的水平分运动是向西的变减速运动，故小球的落地点应在抛出点的西侧，C错误，D正确．
10.【答案】D
【解析】垒球击出后做平抛运动，在空中运动时间为t，由h＝gt2得t＝，故t仅由高度h决定，选项D正确；水平位移x＝v0t＝v0，故水平位移x由初速度v0和高度h共同决定，选项C错误；落地速度v＝＝，故落地速度v由初速度v0和高度h共同决定，选项A错误；设v与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝，故选项B错误．
11.【答案】C
【解析】设A、B两小球的抛出点间的水平距离为L，分别以水平速度v1、v2抛出，经过时间t的水平位移分别为x1、x2，根据平抛运动规律有x1＝v1t，x2＝v2t，又x1＋x2＝L，则t＝；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经过的时间为t′＝＝，故选项C正确．
12.【答案】B
【解析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动v水速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则)，如图所示：
船的合速度与河岸的夹角的正切值，tanα＝，解得：α＝37°，当v合与v船垂直时，v船最小，由几何关系得到v船的最小值为：v船＝v水sin
37°＝2.4
m/s，故B正确，A、C、D错误．
13.【答案】B
【解析】甲、乙两鼓距飞出点的高度相同，击中甲、乙两鼓的羽毛球的运动时间相同，由于水平位移x甲>x乙，所以v甲>v乙，故A错误，B正确；由题图可知，羽毛球的发球点与甲、丁两鼓，三个点不在同一直线上，所以用能够击中甲鼓的速度，不可能击中丁鼓，故C错误；由于丙、丁两鼓的高度相同，但丁鼓距离发球点的水平距离更大，所以击中丁鼓的初速度一定大于击中丙鼓的初速度，故D错误．
14.【答案】C
【解析】小球从斜面某点水平抛出后落到斜面上，小球的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ，即tanθ＝＝＝，小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tanβ＝＝，故可得tanβ＝2tanθ，只要小球落到斜面上，位移方向与水平方向夹角就总是θ，则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是β，故速度方向与斜面的夹角总是相等，与v1、v2的关系无关，C选项正确．
15.【答案】B
【解析】物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向，又本题中铅球实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度应沿切线BD的方向，B正确．
16.【答案】(1)0.4　(2)B
【解析】(1)据平行四边形定则可知，玻璃管水平方向的移动速度为v2＝＝m/s＝0.4
m/s.
(2)红蜡块在竖直方向做匀速运动，在水平方向做匀加速直线运动，则红蜡块所受的合力方向水平向右，合速度方向与合力方向不共线，红蜡块做曲线运动；因为合力的方向指向轨迹的凹侧，可知红蜡块实际运动的轨迹是图中的曲线Q.
17.【答案】匀速直线　匀加速直线　理由见解析
【解析】记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离均相等，为两个小格，即水平方向上在相同时间内发生的位移相等，故物体在水平方向上做匀速直线运动；相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3格，所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”，故竖直方向上做匀加速直线运动．
18.【答案】b　c　不在
【解析】因为磁铁对小钢珠只能提供引力，磁铁在A处时，F与v0同向，小钢珠做变加速直线运动，运动轨迹为b；当磁铁放在B处时，F与v0不在同一条直线上，合力的方向指向轨迹的凹侧，运动轨迹为c.当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．
19.【答案】见解析
【解析】在受到水平方向的风力之前，运动员已经获得了竖直向下的速度，当受到水平风力后，由于运动员此时所受的合力方向与速度不在同一条直线上，所以在打开降落伞之前，运动员将做曲线运动．
20.【答案】见解析
【解析】曲线运动的汽车，其速度方向沿轨迹的切线方向．依次作出A、B、C、D各点运动的速度方向如图．
21.【答案】(1)D　(2)见解析
【解析】(1)曲线运动的合外力的方向指向曲线的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度的方向也指向曲线的凹侧，A错误；物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，可以是恒力也可以是变力，B错误；曲线运动的特点就是速度方向一定不断变化，但速度的大小不一定变化，C错误；做曲线运动的物体，其瞬时速度方向沿轨迹的切线方向，故D正确．
(2)由于速度方向与轨迹切线方向一致，所以在P点的速度方向沿该点运动轨迹的切线方向是③；由于歼－20A所受合力方向与速度方向的夹角为锐角，所以它所受合力方向应该为②.
22.【答案】见解析
【解析】(1)设过程中石块运动所需时间为t，
对于动物：运动的位移s＝vt，
对于石块：竖直方向(L＋s)sin
37°＝gt2，
水平方向：(L＋s)cos
37°＝v0t，
代入数据，由以上三式可得：v0＝20
m/s；
(2)对动物：x1＝vt1，
对于石块：竖直方向h＝gt12，解得t1＝＝4
s，
水平方向：＋x1＝v1t1，联立可得v1≈41.7
m/s.
23.【答案】(1)0.80
m/s　m　(2)4.0
s
【解析】(1)设在0～2.0
s的时间内遥控飞机运动的加速度大小为a1，
则F1＝ma1，
2．0
s时遥控飞机竖直方向的速度大小为v1＝a1t1，
代入数据解得v1＝0.80
m/s，
0～2.0
s的时间内，遥控飞机在水平方向运动的位移大小为x1＝v0t1，
遥控飞机在竖直方向运动的位移大小为y1＝a1t12，
则0～2.0
s的时间内，遥控飞机的位移大小为x＝，
代入数据解得x＝m；
(2)设恒力F2作用时遥控飞机的加速度大小为a2，恒力F2作用时间为t2时遥控飞机的速度变为v0，
则F2＝ma2,0－v1＝－a2t2，
代入数据解得t＝4.0
s.
24.【答案】(1)0.25
m/s　(2)0.15
m/s　(3)72
m
【解析】(1)小船从A点出发，若船头指向河正对岸的C点，则此时v1方向的位移为d，
故有v1＝＝m/s＝0.25
m/s.
(2)设AB与河岸上游成α角，由题意可知，此时恰好到达河正对岸的C点，故v1沿河岸方向的分速度大小恰好等于河水的流速v2的大小，即v2＝v1cosα，此时渡河时间为t＝，所以sinα＝＝0.8，故v2＝v1cosα＝0.15
m/s.
(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离为sCD＝v2tmin＝72
m.