第一章《抛体运动》单元练习-2021-2022学年高一下学期物理教科版必修第二册（1）Word版含解析

第一章《抛体运动》练习一、单选题（共12题）1．2021年央视春节晚会采用了无人机表演。现通过传感器获得无人机水平方向速度vx、竖直方向速度vy（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系如图所示，则下列说法正确的（）A．无人机在t1时刻上升至最高点B．无人机在t2时刻处于超重状态C．无人机在0~t1时间内沿直线飞行D．无人机在t1~t3时间内做匀变速曲线运动2．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球。某次球拍击球后，球斜向上飞出，并以速度垂直撞击竖直墙壁，球反向弹回后，正好回到击球点。已知球拍击球点离墙壁的水平距离为x，不计空气阻力，则（）A．乒乓球往返的时间为B．乒乓球撞击墙壁前后速度变化量为0C．球拍击球点与墙壁撞击点的高度差为D．球离开球拍时速度方向与水平面的夹角满足3．一个物体在多个力的作用下，处于平衡状态。现将其中一个力F1撤去，关于物体的运动状态的说法正确的是（）A．物体可能做匀变速曲线运动B．物体将一定沿与F1相反的方向做有一定初速度的匀加速直线运动C．物体将一定沿与F1相反的方向做初速度为零的匀加速直线运动D．物体可能将沿与F1相反的方向做变加速曲线运动4．如图所示，一辆汽车正行驶在张家口市的盘山公路上，下列说法中正确的是（）A．若车上的时速表指针一直指在处不动，则汽车的速度一直保持不变B．若车上的时速表指针一直在摆动，则沿图中盘山道路段行驶的该汽车不可能有速度方向相同的两点C．若车上的时速表指针一直指在处不动，则图中行驶汽车的加速度一直为0D．即使车上的时速表指针一直指在处不动，图中行驶汽车的加速度也不是05．随着2022年北京冬奥会的脚步日益临近，越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来，其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示，两名跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出，示意图如图乙。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（）A．他们飞行时间之比为3:1B．他们飞行的水平位移之比为1:3C．他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同D．他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:36．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从时刻起，由坐标原点开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间（）图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A．前内物体沿x轴做匀速直线运动B．内物体做匀加速直线运动C．末物体坐标为D．末物体坐标为7．河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河，则（）A．船渡河的最短时间是60sB．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是3m/s8．如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以、的速度水平向右、向左抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直地落到斜面上。则、之比为（）A．1：1 B．2：1 C．3：2 D．2：39．某同学对着篮板练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，球均能垂直打在篮板上的同一点P点，不计空气阻力，则关于球投出后先后在空中的运动，下列说法正确的是（）A．第一次球被抛出的速度大B．第二次在空中运动的时间长C．两次在最高点时速度相等D．第二次投篮时速度方向与竖直方向的角度较大10．在光滑水平桌面上建立直角坐标系xOy，滑块位于坐标原点O处，现给滑块以一沿y方向的初速度v0，同时在x方向施加一恒力F，经过一段时间后撤去F，则滑块的运动轨迹可能为（）A． B．C． D．11．东京奥运会，将滑板、棒垒球等五项运动新加入奥运会项目中。滑板运动员可在不同的斜坡上滑行，做出各种动作给人以美的享受。如图所示，滑板运动员（可视为质点）从倾角为θ的斜坡顶端的A点以速度v0水平滑出，不计空气阻力，运动员落在斜坡上B点，重力加速度大小为g。A、B两点间的距离和运动员落到B点时的速度大小分别为（）A． B．C． D．12．如图所示，小球A从位于倾角为30°的斜面上某点以速度v1水平抛出，在右侧有另一小球B，从与小球A位于同一高度的某一位置，以速度v2水平抛出，两球都落在了斜面上的同一点，且小球B恰好垂直打到斜面上，则两球抛出初速度之比v1：v2为（）A．1：2 B．2： C．3：2 D．：4二、填空题（共7题）13．倾角为θ，高为1.8m的斜面如图3所示，在其顶点水平抛出一石子，它刚好落在这个斜面底端的B点，则石子抛出后，经______s，石子的速度方向刚好与斜面平行．14．在一次探究性实验中，某同学为了测定一玩具手枪子弹离开枪口时的初速度，利用了平抛运动的知识。让子弹水平射向靶标，当靶距枪口的距离为时，子弹击中靶上的A点，当靶沿水平方向移动到距枪口的距离为处时，子弹击中靶上的点，间的高度差为。则子弹离开枪口的初速度为___________。（已知重力加速度为。）15．一条江全长562公里，上游是高山峡谷，溪流密布；中游地段河谷狭窄，滩多水急；下游流速缓慢，有利航行。某段江面宽，水流速度，有一木船在A点要过江，如图所示。（1）若木船相对静水速度，则木船最短渡江时间为______s；（2）若A处下游的B处是一片与河岸垂直的险滩，为使木船从A点以恒定的速度安全到达对岸，则木船在静水中航行时的最小速度为______。16．如图所示，以的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上，取，，。物体撞击斜面时的速度大小为_____，物体飞行时间_____，物体飞行的水平距离是_____。17．水平抛出的一个石子经过0.6s落到地面，落地时速度方向跟水平方向的夹角是45º，则石子的抛出点距地面的高度是______，抛出的水平初速度的大小是______。18．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的拉力的作用，此时B以速度v匀速下降，A水平向左运动，当细线与水平方向成30°角时，A的速度大小为________

A向左运动的过程中，所受到的摩擦力________（填变大、变小、不变）．19．做杂技表演的汽车从高台上水平飞出，在空中运动一段时间后着地．一架相机通过多次曝光，得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片，如图所示（虚线为正方形格子）．已知汽车长度为3.6m，相邻两次曝光的时间间隔相等，第三个像是汽车着地瞬间的像，由照片可以推算出汽车飞出高台时的速度大小为____m/s，高台离地面的高度为______m．（取g=10m/s2）三、解答题（共4题）20．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m的长方体物块B，B的右上端固定一个轻质定滑轮，一根不可伸长的轻绳通过定滑轮与质量为m的光滑小滑块A相连，轻绳水平。滑块A刚好与B的右边相接触且能相对于右边竖直下滑，开始时滑块A到水平地面的高度为h，现将滑块A由静止释放，已知重力加速度为g，试求：（1）当A刚好接触地面时，物块B在水平方向上运动的位移大小；（2）当A刚好接触地面时，物块B的速度大小。21．如图所示，倾角为37º的斜面长L=1.82m，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出，与此同时释放在斜面顶端的滑块，经过一段时间后小球恰好能以垂直斜面的方向击中滑块（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）求：（1）抛出点O离斜面底端的高度；（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。22．如图所示，质量为的方形木箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，木箱与地面间的动摩擦因数为。木箱后壁上一个质量为的物体（可视为质点）恰好能与木箱保持相对静止，物体距离木箱底部的高度为，木箱和物体间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。（1）求物体对木箱后壁的压力的大小；（2）求水平拉力的大小；（3）当木箱的速度为时，突然撤去拉力，物体恰好落在了木箱底部最前端，物体在空中运动时与木箱壁无碰撞，求木箱前后壁的间距。23．运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法，可以将复杂运动分解为简单运动。如图所示，在A点以水平速度v0=10m/s向左抛出一个质量为m=1.0kg的小球，小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用，风力大小F=10N。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方，重力加速度为g=10m/s2。（1）求小球水平方向的速度为零时距A点的水平距离x；（2）求A、B两点间的距离y；（3）说明从A到B运动过程中小球速度大小的变化情况，并求出相应的最大值和最小值。参考答案：1．D【解析】A．无人机在t3时刻竖直方向速度为0，所以在t3时刻上升至最高点，A错误；B．从vy-t图像中看出t2时刻，无人机竖直方向做向上的减速运动，无人机在t2时刻加速度竖直向下，处于失重状态，B错误；C．假设无人机从左向右飞行，从vx-t图像中看出0～t1时间内无人机水平方向做匀减速直线运动，加速度水平向左，从vy-t图像中看出0～t1时间内无人机竖直方向做匀加速直线运动，加速度竖直向上。根据平行四边形定则可知，无人机的实际加速度方向为左偏上；无人机的初速度为水平向右。二者不共线，所以无人机在此段时间内做曲线运动，C错误；D．无人机在t1~t3时间内，水平方向做匀速直线运动，水平方向合力为0，竖直方向做匀减速直线运动，其合外力不变，所以无人机做匀变速曲线运动，D正确。故选D。2．D【解析】A．球反向弹回到击球点的运动是平抛运动，则水平方向有则乒乓球往返的时间为故A错误；B．速度垂直撞击竖直墙壁，球反向弹回后，正好回到击球点，说明反向弹回时速度大小还是，但方向与撞前相反，故乒乓球撞击墙壁前后速度变化量为，故B错误；C．由平抛运动规律可知故C错误；D．球离开球拍时，速度方向与水平面的夹角等于球弹回到球拍时速度方向与水平面的夹角，由平抛运动规律联立可得故D正确。故选D。3．A【解析】物体原来处于平衡状态，物体的合力为零，当撤去其中一个力F1，而其余力的合力与F1大小相等、方向相反，合力的大小是不变的，所以撤去F1后，物体做匀变速运动；由于初速度不确定，所以撤去F1后物体的运动状态有多种可能。若物体原来静止，撤去F1后，物体沿与F1相反的方向做初速度为零的匀加速直线运动；若物体原来做匀速直线运动，若速度方向与F1相反，撤去F1后，而其余力的合力与速度方向相同，物体做速度不为零的匀加速直线运动；若速度方向与F1相同，撤去F1后，而其余力的合力与速度方向相反，物体沿与F1相同的方向做匀减速直线运动；若物体原来速度方向与F1不在同一直线上，且F1与速度的夹角为钝角，则撤去F1后，而其余力的合力与速度方向不在同一直线上，物体将沿与F1相反的方向做匀加速曲线运动。故A正确，BCD错误。故应选A。4．D【解析】A．若车上的时速表指针一直指在处不动，则汽车的速率一直保持不变，速度方向变化，故A错误；B．若车上的时速表指针一直在摆动，只是速率不变，则沿图中盘山道路段行驶的该汽车做曲线运动，可能有速度方向相同的两点，故B错误；CD．若车上的时速表指针一直指在处不动，速率不变，速度方向变化，则图中行驶汽车的加速不为0，故C错误，D正确。故选D。5．C【解析】A．运动员从斜面上飞出最后落在斜面上，根据几何关系有解得他们飞行时间之比为故A错误；B．平抛运动水平方向则故B错误；C．设平抛运动落地速度方向与水平方向夹角为，则则则则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故C正确；D．把运动员的运动分解为一个沿斜面方向的运动和一个垂直斜面方向的运动，由几何关系可知，运动员在垂直斜面方向上做初速度为，加速度大小为的匀减速运动，当速度减小到零时，则离斜面距离最大，为则，他们在空中离雪坡面的最大距离之比为故D错误。故选C。6．D【解析】A．前2s内，物体在y轴方向没有速度，由图看出，物体沿x轴方向做匀加速直线运动。故A错误；B．内，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成得知，物体做匀加速曲线运动。故B错误；CD．在前2s内，物体在x轴方向的位移为在后2s内，x轴方向的位移为y轴方向位移为则4s末物体的坐标为（6m，2m）。故C错误，D正确。故选D。7．B【解析】AB．由题图甲可知河宽300m，船头始终与河岸垂直时，船渡河的时间最短，则故A错误，B正确；C．由于船沿河漂流的速度大小始终在变化，故船的实际速度大小和方向也在时刻发生变化，船在河水中航行的轨迹是曲线，故C错误；D．船沿河漂流的最大速度为4m/s，所以船在河水中的最大速度D错误。故选B。8．C【解析】两小球的竖直方向位移相同，故两小球下落的时间相同，小球A做平抛运动，根据分位移公式，有联立得小球B恰好垂直打到斜面上，则有则得则有故选C。9．A【解析】B．将球投出运动到点的过程看成平抛运动的逆过程，由于两次高度相同，因此在空中运动的时间相同，故B错误；AC．将球投出运动到点的过程看成平抛运动的逆过程，则抛出小球的水平分速度大小为又因为联立两式得竖直分速度大小为故抛出时小球初速度大小为由题知两次抛出小球时，，h相同，故可得即第一次球被抛出的速度大，在最高点时速度大，故A正确，C错误；D．球抛出时速度方向与竖直方向的角度因vy相同，，则第一次投篮时速度方向与竖直方向的角度较大，选项D错误。故选A。10．C【解析】给滑块以一沿y方向的初速度v0，同时在x方向施加一恒力F，y方向做匀速直线运动，x方向做静匀加速，则滑块将做匀变速曲线运动，曲线的凹侧沿x方向；经过一段时间后撤去F时，此时的速度沿曲线的切线方向斜向右上，此后沿速度方向做匀速直线运动，故轨迹正确的选C。11．C【解析】设运动员运动的时间为t，则水平方向有x=v0t竖直方向有y又tanθ联立解得tx=v0tA、B两点间的距离为s落到B点时，运动员竖直方向的速度为vy=gt=2v0tanθ合速度大小vv0ABD错误，C正确。故选C。12．C【解析】由题可知小球A、B做平抛运动时，下落的高度一样，由可知，两球做平抛运动的时间一样，设为t，对于小球A，落在斜面上时，位移方向与水平方向的夹角等于30°，则根据平抛运动规律的推论有可得对于小球B，垂直打在斜面上，可知小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为60°，则由平抛运动规律的推论有可得则可得故选C。13．0.3【解析】根据得：则初速度为：石子的速度方向刚好与斜面平行时，即此时石子的速度方向与水平方向成角，将此速度分解为水平方向和竖直方向可得：竖直方向分速度为：解得：．14．【解析】【分析】【详解】子弹在空中做平抛运动，设子弹击中靶上的A点时，所用时间为，下落高度为，有子弹击中靶上的点，间的高度差为，则有联立以上式子，解得15．251.6【解析】（1）[1]最短渡河时间时，船头正对河对岸行驶，渡河时间为（2）[2]当速度最小时，正好可以到达河对岸险滩处，则船头方向与合速度方向垂直，航行轨迹如图所示此时由几何关系得则此时船速为16．50.41.2【解析】[1][2]由水平分速度、垂直分速度与合速度的几何关系可知垂直分速度v1大小为由自由落体运动有由此得物体飞行时间是物体撞击斜面时的速度大小等于[3]物体飞行的水平距离是17．【解析】【分析】【详解】[1]石子竖直方向做自由落体运动，由得[2]石子水平方向做自由落体运动，有石子竖直方向做自由落体运动，有联立解得18．；变小；【解析】[1]．B匀速下降，A沿水平面向左做运动，如图1,是在绳子方向上的分量其中是绳子与水平方向的夹角，当细线与水平方向成30°角时，A的速度大小为[2]．因为B匀速下降，所以B受力平衡，B所受绳拉力T=GBA受斜向上的拉力等于B的重力，在图2中把拉力分解成竖着方向的F2和水平方向的F1，在竖直方向上有绳子与水平方向的夹角增大，所以有增大，支持力N减小，所以摩擦力减小。19．1211.25【解析】[1]．在竖直方向上，根据△y=gT2得，T=s=0.6s则汽车离开平台的速度v0=x/T=m/s=12m/s.[2]．第二个图竖直方向上的瞬时速度vy2=m/s=9m/s则落地的竖直分速度vy=vy2+gT=9+10×0.6m/s=15m/s高台离地面的高度h=m=11.25m.【点睛】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动，根据竖直方向上△h=gT2，求出相等的时间间隔T，再根据水平方向的水平位移，求出平抛运动的初速度；根