人教版2019必修第二册高一物理同步练习第五章抛体运动单元检测卷(原卷版+解析)

高一物理必修第二册第五章抛体运动单元检测卷班级姓名学号分数（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体受恒力作用时不可能做曲线运动C．物体所受合力方向与运动方向夹角为45°时，该物体一定做加速曲线运动D．物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同2．关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B．做平抛运动的物体初速度越大，在空中运动的时间越长C．平抛运动是一种非匀变速曲线运动D．平抛运动的轨迹为抛物线，其速度方向和加速度方向都时刻在变化3．如图所示，甲图是从高空拍摄的北京冬奥会钢架雪车赛道的实景图，乙图是其示意图。比赛时，运动员从起点沿赛道快速向终点滑去，先后经过A、P、B、C、D五点。运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是（）A．A点 B．B点 C．C点 D．D点4．公交车是人们重要的交通工具，如图是某公交车内部座位示意图，其中座位A和座位B的连线与公交车前进的方向垂直。当公交车在某一站台由静止开始启动做匀加速运动的同时，一名乘客从A座位沿A、B的连线匀速运动到B座位，则站台上的人看到（）A．该乘客的运动轨迹为直线B．该乘客的运动轨迹为曲线C．因该乘客在公交车上做匀速直线运动，所以乘客处于平衡状态D．该乘客对地的速度保持不变5．如图所示，一个小型侦察气球未打开驱动系统时，恰能相对空气静止，现需要避开前方一个长方形监控区，该区域为南北方向（A点在北），长，O为的中点。现气球恰好飞到P点，与垂直且，此时风速向东，大小为为使气球避开监控区，则其驱动速度至少为（

）A． B． C． D．6．某质点在平面内运动。t=0时，质点位于坐标原点O处，它在x轴方向的位移-时间图像如图甲所示，它在y轴方向的速度-时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．质点在2s内做匀变速曲线运动B．t=1s时，质点的速度大小为2m/sC．t=1s时，速度与合外力的夹角为D．t=1s时，质点的坐标为（2m，2m）7．物理来源于生活，也可以运用物理知识解释生活中的一些现象，如图所示为某游泳爱好者横渡富春江，他以恒定的速度向对岸游去，面部始终保持于河岸垂直。设江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（）A．水速变大后，路程变长，时间不变 B．水速变大后，路程变长，时间变长C．水速变大后，合速度变大，时间变短 D．路程、时间与水速无关8．如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为α、β，两物体的速率、之比为（）A． B． C． D．9．如图所示，一小球做平抛运动，落地时速度大小为20m/s，速度方向与水平地面夹角为60°。重力加速度取，不计空气阻力。则下列说法正确的是（）A．小球平抛的初速度为10m/s B．小球从抛出到落地的时间1sC．小球抛出时距地面15m D．小球抛出时距地面20m10．如图所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人在A点以速度沿水平方向扔一小石子，已知，不计空气阻力，不考虑石子反弹过程，g取。下列说法正确的有（）A．若m/s，则石子刚好落在水面与大坝的交点B．若m/s，则石子落在AO的中点C．若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大D．若石子不能落入水中，不管多大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角都相等11．将一光滑的物块B（视为质点）从斜面左上方顶点P沿水平方向射入，恰好从底端右侧Q点离开斜面，此过程中斜劈保持静止。重力加速度大小为g，物块的质量为m，斜劈的倾角为，斜边长为l，底边宽为b，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．物块由P点水平射入时初速度的大小为B．物块由P点水平射入时初速度的大小为C．此过程中斜劈所受摩擦力大小为D．此过程中斜劈所受摩擦力大小为12．在北京2022冬奥会上，我国运动员谷爱凌夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U形场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成，轨道的倾角为。某次腾空时，运动员（视为质点）以大小为v的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘AD的夹角为，腾空一段时间后从轨道边缘AD上的N点下落进入轨道，腾空过程（从M点运动到N点的过程）的左视图如图乙所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．运动员腾空过程中的加速度为重力加速度gB．运动员腾空的时间为C．运动员腾空过程中离开AD的最大距离为D．M、N两点的距离为第II卷（非选择题共52分）二、实验题（满分14分）13．（1）如图1所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明____________；某同学设计了如图2所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是____________，这说明____________。（2）在《研究平抛运动》的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，应选择的小球是()A．实心小铁球

B．空心小铁球

C．实心小木球

D．以上三种球都可以（3）在做“探究平抛运动”实验中，应采取下列哪些措施减小误差？()A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽水平轨道必须水平C．每次要平衡摩擦力

D．小球每次应从斜槽同一高度释放14．在利用如图甲所示实验装置研究平抛运动的规律中，采用频闪照相的方法得到小球运动过程中的四个位置ABCD，由于粗心，只在纸上用铅垂线确定了y轴，而未在纸上记下平抛的抛出点O的位置，在此基础上，小组同学进行了如下测量：点A到y轴的距离AA′=30cm，点B到y轴的距离BB′=45cm，AB两点的竖直距离△y1=25cm，重力加速度大小g取10m/s2，忽略空气阻力，则：（1）小球做平抛运动的初速度v0=________m/s，该频闪照相机的闪光频率f=_______Hz（结果保留两位有效数字）。（2）BC两点间的竖直距离为__________cm；（3）以抛出点O为坐标原点建立的xOy平面直角坐标系中（y轴竖直向下为正方向），y与x的函数关系式为________（用g、x、y和v0表示）。三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）15．如图所示，在宽为的河流中，甲、乙两船从相距的A、B两个码头同时开始渡河，船头与河岸均成60°角，两船在静水中的速度大小相等，均为，且乙船恰能沿BC到达正对岸的C，求：（1）乙船的渡河时间；（2）通过计算说明甲、乙两船是否会相遇。16．如图，某军队在一次空地联合军事演习中，离地面高处的飞机以水平对地速度发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度竖直向上发射一颗炮弹拦截炮弹运动过程看作竖直上抛，设此时拦截系统与飞机的水平距离为，。问：（1）若拦截不成功，则炸弹落地速度多大？（2）若拦截成功，不计空气阻力，则的值应为多少？17．风洞实验室中可以产生沿水平方向、大小可调节的风力。如图所示，将一个质量为m的小球放入风洞实验室的光滑水平地面上的O点，小球以初速度v0水平向右抛出，此时调节水平风力的大小为恒定值F，F的方向始终与初速度v0的方向垂直，最后小球运动到水平地面上的P点。已知O、P两点连线与初速度v0方向的夹角为θ。试求：(1)该小球运动到P点时的速度大小和“P点速度方向与初速度v0方向夹角的正切值”；(2)OP之间的距离。18．2019年9月，中国女排连克强手，取得十一连胜的骄人成绩，成功卫冕世界杯冠军。排球场地的数据如图（a）所示，在某次比赛中，一球员在发球区从离地高3.5m且靠近底线的位置将排球水平向前击出，排球的速度方向与水平方向夹角的正切值tan与排球运动时间t的关系如图（b）所示，排球可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。(1)求排球击出后0.2s内速度变化量的大小和方向；(2)求排球初速度的大小；(3)通过计算判断：如果对方球员没有碰到排球，此次发球是否能够直接得分。高一物理必修第二册第五章抛体运动单元检测卷班级姓名学号分数（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B．物体受恒力作用时不可能做曲线运动C．物体所受合力方向与运动方向夹角为45°时，该物体一定做加速曲线运动D．物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同【答案】C【详解】A．做曲线运动的物体，其速度方向一定是变化的，加速度方向不一定变化，例如平抛运动的加速度恒定不变，故A错误；B．物体做曲线运动的条件是合外力与速度的方向不共线，所以物体受恒力作用时也可能做曲线运动，例如平抛运动，故B错误；C．物体所受合力方向与运动方向夹角为锐角时，物体做加速曲线运动，所以物体所受合力方向与运动方向夹角45°时，该物体一定做加速曲线运动，故C正确；D．若物体做直线运动，当物体运动的速率增大时，物体所受合力方向一定与运动方向相同；若物体做曲线运动，当物体运动的速率增大时，物体所受合力方向与运动方向之间夹角为锐角，物体所受合力方向与运动方向不相同，故D错误。故选C。2．关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B．做平抛运动的物体初速度越大，在空中运动的时间越长C．平抛运动是一种非匀变速曲线运动D．平抛运动的轨迹为抛物线，其速度方向和加速度方向都时刻在变化【答案】A【详解】A．初速度沿水平方向，只受重力作用的运动叫平抛运动，所以它是一种在恒力作用下的曲线运动，A正确；B．平抛运动可以看成水平的匀速直线运动及竖直方向的自由落体运动，合运动及分运动具有等时性，当竖直方向运动结束时，平抛运动就结束，所以平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，B错误；C．平抛运动只受重力作用，加速度恒定，所以，平抛运动是匀变速曲线运动，C错误；D．平抛运动的轨迹为抛物线，速度的方向时刻改变，加速度为重力加速度，方向始终竖直向下，D错误。故选：A。3．如图所示，甲图是从高空拍摄的北京冬奥会钢架雪车赛道的实景图，乙图是其示意图。比赛时，运动员从起点沿赛道快速向终点滑去，先后经过A、P、B、C、D五点。运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是（）A．A点 B．B点 C．C点 D．D点【答案】A【详解】根据曲线运动某点的速度方向沿着该点的切线方向，由图中可知运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是点，A正确，BCD错误；故选A。4．公交车是人们重要的交通工具，如图是某公交车内部座位示意图，其中座位A和座位B的连线与公交车前进的方向垂直。当公交车在某一站台由静止开始启动做匀加速运动的同时，一名乘客从A座位沿A、B的连线匀速运动到B座位，则站台上的人看到（）A．该乘客的运动轨迹为直线B．该乘客的运动轨迹为曲线C．因该乘客在公交车上做匀速直线运动，所以乘客处于平衡状态D．该乘客对地的速度保持不变【答案】B【详解】AB．乘客与车具有垂直于AB方向的加速度，乘客的速度与加速度方向不在同一条直线上，所以轨迹为曲线，A错误，B正确；CD．相对地面，乘客有沿公交车前进方向的加速度，不处于平衡状态，速度在变化，C、D错误；故选B。5．如图所示，一个小型侦察气球未打开驱动系统时，恰能相对空气静止，现需要避开前方一个长方形监控区，该区域为南北方向（A点在北），长，O为的中点。现气球恰好飞到P点，与垂直且，此时风速向东，大小为为使气球避开监控区，则其驱动速度至少为（

）A． B． C． D．【答案】A【详解】如图所示，要恰好避开监控区，气球可能沿着运动。根据三角形法则可知，最小的B驱动速度而解得故A项正确，BCD错误。故选A。6．某质点在平面内运动。t=0时，质点位于坐标原点O处，它在x轴方向的位移-时间图像如图甲所示，它在y轴方向的速度-时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．质点在2s内做匀变速曲线运动B．t=1s时，质点的速度大小为2m/sC．t=1s时，速度与合外力的夹角为D．t=1s时，质点的坐标为（2m，2m）【答案】A【详解】A．由图像可知，在2s内，质点在沿x轴正方向以1m/s的速度做匀速直线运动，在y轴方向以2m/s的初速度、1m/s2的加速度做匀减速直线运动，由运动的合成知识可知，质点做匀变速曲线运动，A正确；B．在1s时，质点在y轴方向速度为由运动的合成知识可得质点的合速度大小，B错误；C．合外力的方向沿y轴方向，速度方向与y轴方向成45°角，C错误；D．在1s时，质点在x轴上的分位移为1m，质点在y轴上的分位移为所以质点在1s时的位置坐标为（1m，1.5m），D错误。故选A。7．物理来源于生活，也可以运用物理知识解释生活中的一些现象，如图所示为某游泳爱好者横渡富春江，他以恒定的速度向对岸游去，面部始终保持于河岸垂直。设江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（）A．水速变大后，路程变长，时间不变 B．水速变大后，路程变长，时间变长C．水速变大后，合速度变大，时间变短 D．路程、时间与水速无关【答案】A【详解】游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间与水速无关，BCD错误，A正确。8．如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为α、β，两物体的速率、之比为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】设此时绳子的速率为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，可知得，BCD，A正确。故选A。9．如图所示，一小球做平抛运动，落地时速度大小为20m/s，速度方向与水平地面夹角为60°。重力加速度取，不计空气阻力。则下列说法正确的是（）A．小球平抛的初速度为10m/s B．小球从抛出到落地的时间1sC．小球抛出时距地面15m D．小球抛出时距地面20m【答案】AC【详解】A．根据题意可知，落地速度与水平分速度的关系，如图所示，由几何关系可得选项A正确；B．竖直方向上得t=1.73s选项B错误；CD．又得h=15m选项C正确，D错误。故选AC。10．如图所示为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人在A点以速度沿水平方向扔一小石子，已知，不计空气阻力，不考虑石子反弹过程，g取。下列说法正确的有（）A．若m/s，则石子刚好落在水面与大坝的交点B．若m/s，则石子落在AO的中点C．若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大D．若石子不能落入水中，不管多大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角都相等【答案】AD【详解】A．小石子扔出后做平抛运动，若石子刚好落在水面与大坝的交点，水平方向竖直方向解得故A正确；B．因为则小石子会落在大坝上，设石子落点距A点长度为，则水平方向竖直方向联立解得故B错误；C．若石块能落入水中，竖直方向位移恒定，到水面时竖直方向速度一定，越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故C错误；D．落在大坝上，速度方向与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向的正切值的2倍，位移与水平方向的正切值不变，所以速度方向与水平方向夹角始终相等，故D正确。故选AD。11．将一光滑的物块B（视为质点）从斜面左上方顶点P沿水平方向射入，恰好从底端右侧Q点离开斜面，此过程中斜劈保持静止。重力加速度大小为g，物块的质量为m，斜劈的倾角为，斜边长为l，底边宽为b，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．物块由P点水平射入时初速度的大小为B．物块由P点水平射入时初速度的大小为C．此过程中斜劈所受摩擦力大小为D．此过程中斜劈所受摩擦力大小为【答案】BC【详解】AB．物块的合力沿斜面向下解得沿斜面方向解得沿初速度方向有解得故B正确，A错误；CD．此过程中物块B对斜面的压力小和方向均恒定，故其水平方向分力大小等于斜劈所受摩擦力故C正确，D错误。故选BC。12．在北京2022冬奥会上，我国运动员谷爱凌夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U形场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成，轨道的倾角为。某次腾空时，运动员（视为质点）以大小为v的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘AD的夹角为，腾空一段时间后从轨道边缘AD上的N点下落进入轨道，腾空过程（从M点运动到N点的过程）的左视图如图乙所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．运动员腾空过程中的加速度为重力加速度gB．运动员腾空的时间为C．运动员腾空过程中离开AD的最大距离为D．M、N两点的距离为【答案】ACD【详解】A．运动员腾空过程中，只受重力作用，则加速度为重力加速度g，选项A正确；B．运动员腾空瞬时沿垂直AD方向的速度分量为沿垂直AD方向的加速度分量为则腾空的时间为选项B错误；C．运动员腾空过程中离开AD的最大距离为选项C正确；D．M、N两点的距离为选项D正确。故选ACD。第II卷（非选择题共52分）二、实验题（满分14分）13．（1）如图1所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明____________；某同学设计了如图2所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是____________，这说明____________。（2）在《研究平抛运动》的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，应选择的小球是()A．实心小铁球

B．空心小铁球

C．实心小木球

D．以上三种球都可以（3）在做“探究平抛运动”实验中，应采取下列哪些措施减小误差？()A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽水平轨道必须水平C．每次要平衡摩擦力

D．小球每次应从斜槽同一高度释放【答案】

平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

两球在同一位置相遇

平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

A

BD【详解】（1）[1]说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。[2][3]两球在同一位置相遇，说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。（2）[4]为减少空气阻力对小球的影响，应选择体积小、质量大的小球。故选A。（3）[5]ABD．为了使小球水平方向的速度不变，小球每次应从斜槽同一高度释放，斜槽末端需水平，可不光滑，A错误，BD正确；C．本实验对平衡摩擦力没有要求，对实验没有影响，C错误。故选BD。14．在利用如图甲所示实验装置研究平抛运动的规律中，采用频闪照相的方法得到小球运动过程中的四个位置ABCD，由于粗心，只在纸上用铅垂线确定了y轴，而未在纸上记下平抛的抛出点O的位置，在此基础上，小组同学进行了如下测量：点A到y轴的距离AA′=30cm，点B到y轴的距离BB′=45cm，AB两点的竖直距离△y1=25cm，重力加速度大小g取10m/s2，忽略空气阻力，则：（1）小球做平抛运动的初速度v0=________m/s，该频闪照相机的闪光频率f=_______Hz（结果保留两位有效数字）。（2）BC两点间的竖直距离为__________cm；（3）以抛出点O为坐标原点建立的xOy平面直角坐标系中（y轴竖直向下为正方向），y与x的函数关系式为________（用g、x、y和v0表示）。【答案】

1.5

10

35

【详解】（1）[1]令从O到A的时间为t1，则令从O到B的时间为t2，则所以A、B两点间的竖直距离解得[2]令A、B两点间的水平距离为x，则；闪光频率（2）[3]在B点时令从O点到C的时间为t3，则则B、C点的竖直距离为（3）[4]水平方向竖直方向联立解得三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）15．如图所示，在宽为的河流中，甲、乙两船从相距的A、B两个码头同时开始渡河，船头与河岸均成60°角，两船在静水中的速度大小相等，均为，且乙船恰能沿BC到达正对岸的C，求：（1）乙船的渡河时间；（2）通过计算说明甲、乙两船是否会相遇。【答案】（1）5s；（2）两船会相遇，在C点相遇【详解】（1）乙船在垂直河岸方向的速度因此乙船的渡河时间（2）由于两船在垂直河岸方向速度相同，而乙船恰好到达C点，因此若甲船到达对岸时沿河岸方向位移小于A、B两个码头之间的距离，则不会相遇；若甲船到达对岸时沿河岸方向位移大于A、B两个码头之间的距离，则到达对岸前就已经相遇；若甲船到达对岸时沿河岸方向位移等于A、B两个码头之间的距离，则刚好在C点相遇。由于乙船恰好到达C点，在垂直河岸方向上，有可得甲船沿河岸方向速度在的渡河时间内，甲船沿河岸方向的位移刚好等于A、B两个码头之间的距离，即两船恰好在C点相遇。16．如图，某军队在一次空地联