高中物理必修二抛体运动的规律练习题含答案

高中物理必修二抛体运动的规律练习题含答案

学校：班级：姓名：考号：

1.小球a、b分别从平台边缘4点水平抛出，落点如图.设二者的初速度分别为%、vb,

飞行时间分别为ta、％，不计空气阻力.可以判断（）

、、

、、、、

、、、、

\ta

、、

____0C

ba

A.%=%，ta=tbB.%<vb,ta<tbC.va<vb,ta>tbD.va>vb,ta=tb

2.在体育比赛中，有许多项目与抛体有关，如铅球、铁饼、标枪、链球等.从物理学

的角度来说，不影响他们成绩的因素是（）

A.抛射的角度B.空气阻力C.运动员的体重D.出手速率

3.物体以10zn/s的速度平抛，g=10m/s2.则（）

A.1秒末的速度为20zn/sB.2秒末的加速度为10m/s2

C.1秒末的速度为10m/sD.2秒末的加速度为20?n/s2

4.从离水平地面5nl高处以初速度%=10ni/s水平抛出一小石块，不计空气阻力，取g

=10m/s2.则小石块（）

A.在空中飞行时间为0.1s

B.落地时水平位移大小为10TH

C.落地时水平位移大小为20m

D.着地时速度大小为20m/s

5.某学生在体育场上抛出铅球，不计阻力，其离手后运动轨迹如图所示.则关于各点

速度和加速度说法中正确的是（）

A.VB>VCB.%>vD

C.各点加速度不同D.各点加速度相同

6.如图所示为六阶楼梯，每阶楼梯高度均为y,每阶台阶的宽度均为x,若在第六阶台

阶边缘平抛一小球，小球落在第一阶台阶上，忽略阻力，重力加速度大小为g，则小球

平抛的初速度"的大小应在下列哪组范围内（）

A・唱＜"唔B喏＜v＜喧3居＜v＜喏D）旧＜”，舄

7.关于抛体运动，下列说法正确的是（）

A.将物体以某一初速度抛出后的运动

B.将物体以某一初速度抛出，只在重力作用下的运动

C.将物体以某一初速度抛出，满足合外力为零的条件下的运动

D.将物体以某一初速度抛出，满足除重力外其他力的合力为零的条件下的直线运动

8.物体做平抛运动，初速度%为6m/s,某时刻的竖直方向分速度均为8m/s,则该物

体在此时刻的速度"大小是（）

A.6m/sB.14m/sC.2m/sD.10m/s

9.如图所示的光滑斜面长为，，宽为b,倾角为离'，一物块［可看成质点］沿斜面左上方

顶点P以初速度检水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，则（）

试卷第2页，总19页

B.物块由P点运动到Q点所用的时间

10.平抛物体的初速度为北，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时，下列说法

错误的是()

A.运动的时间t=也

9

B.瞬时速率式=V5v0

C.水平分速度与竖直分速度大小相等

D.位移大小等于"

11.某物体以0=60。的抛射角做斜上抛运动，经过最高点时的速度为10m/s,则其初

速度为m/s.

12.将一个物体以lOm/s的初速度从5nl的高度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度

g=10m/s2,则物体落地时竖直方向的分速度为m/s,落地时速度方向与水

平地面的夹角。.

13.做斜上抛运动的物体初速度与水平地面所成的角。=53。，v0=25m/s,则到达最

高点所用的时间为.

14.在距地面高为19.6m处水平抛出一物体，物体着地点和抛出点之间的水平距离为

80M,则物体抛出时的初速度为,物体落地时的竖直分速度为,物

体落地时的速度与水平方向夹角为.(g取9.8rn/s2)

15.在地面上以10米/秒的初速度与水平面成60。角向斜上方扔出以石子，那么石子落地

处到抛出处的距离是.

16.如图所示，P是水平地面上的一点，A、B、C在同一条竖直线上，且4B=BC,从

4、B两点分别水平抛出一个物体，这两个物体都落在水平地面上的P点.则两个物体

在空中运动的时间之比以:加=，抛出时的速度大小之比%:6=.

17.在离地九高处以火的速度斜向上抛出一个质量为m的手榴弹，手榴弹在最高点的速

度大小为也不计空气阻力，则手榴弹在抛出后能继续上升的最大高度为,手

榴弹落地时的速度大小为.

18.某学生在做"研究平抛运动的规律”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置

0,A为物体运动一段时间后的位置，如图所示，求出物体做平抛运动的初速度为

m/s.(5MXlOm/s2)

19.将一离地面高度h=15nl的物体以%=10m/s的速度竖直下抛，则它到达地面所

需时间t=，到达地面瞬间速度V=;若将该物体以相同初速度竖直

上抛，则它所能上升的最大高度H=，到达最高点所需时间t=，从

抛出到落地所需时间t=.

20.以速度为水平抛出一个物体，已知它落地时的速度大小为等于初速度的2倍.不计

空气阻力，则抛出点离地面的高度为.

21.如图所示，平台高H=20m,一可视为质点的小球，从平台边缘以%=5m/s的速

度水平飞出，一段时间后落到水平地面上，不计空气阻力，取g=10m/s2.

(1)求小球在空中运动的时间t；

(2)求小球落地瞬间的速度大小口

22.在水平地面上斜抛出的物体，初速度为=40m/s,抛射角。=60。，求该物体在空

试卷第4页，总19页

中飞行的时间、射程和射高.

23.如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC,其半径R=0.5m,物块从

C点射入轨道，从轨道末端4点水平飞出，落到水平地面上的。点.C、。间的距离

5=等771,重力加速度9=10?n/s2.求:

(1)小物块从A到。的时间t；

(2)小物块到达4处时的速度大小外.

24.为了描述斜抛运动，小明提出："可以建立坐标轴互不垂直的平面坐标系，其中x

轴沿初速度方向，y轴沿重力方向，这样可以把斜抛运动分解为X轴方向的匀速直线运

动和y轴方向的自由落体运动."

请你分析小明的想法是否可行？并思考：在互不垂直的平面坐标系中，曲线运动的合

位移是否仍大于其分位移？合速度与分速度的大小关系如何？

25.从20nl高的地方用玩具手枪水平射出一颗子弹，初速度是10m/s.(取g=10m/s2)

求：

(1)子弹在空中飞行的时间为多少？

(2)子弹着地时，在水平方向通过的位移为多少？

26.如图所示，某人距离平台右端通=10机处起跑，以恒定的加速度向平台的右端冲去,

离开平台后恰好落在地面上的小车车箱底板中心.设平台右端与车箱底板间的竖直高

度”=1.8ni,与车箱底板中心的水平距离x=l.2m,^l.g=10m/s2.求：

(1)人离开平台时的速度火；

(2)人运动的总时间t.

27.将一个小球以为=lOm/s的速度从/i=20m的高度水平抛出，不计空气阻力，取

g=10m/s2.求：

(1)该小球在空中运动时间t；

(2)该小球落地时的水平位移x.

(3)落地时速度"的大小和方向.

28.在水平地面某处，以相同的速率%用不同的抛射角分别抛射两个小球4和B,它们

的射程相同.已知小球4在空中运行的时间为北，求小球B在空中运行的时间除.重力

加速度大小为g,不考虑空气阻力.

29.在距离地面5米处将一个质量为1千克的小球以10m/s的速度水平抛出，问：

(1)小球在空中的飞行时间是多少？

(2)水平飞行的距离是多少米？

(3)求小球落地时的速度.

30.如图所示，足够长的光滑水平地面上固定一个表面粗糙、长度为J=2m的水平平

台，在平台的左边缘静止一质量为m=0.5kg的小物块，对小物块施加F=5N的方向

水平向右的恒力，使小物块做加速运动，物块运动到平台右边缘的P点时撤去恒力

F.水平地面上离平台右侧G=1.6?n处有一静止的长木板C,其质量M=1.5kg,长度

L3=3.2m,平台上表面与长木板C上表面的高度差为九=0.8m.设小物块从P点水平

飞出后，落到长木板C上时竖直速度瞬间减为零，水平速度不变，然后在长木板C的上

表面上运动.已知小物块与长木板C之间的动摩擦因数4=0.4,小物块最终没有落到

地面上，g=10m/s2.求：

(1)小物块在空中飞行的时间;

(2)小物块与平台间的动摩擦因数〃0的取值范围.(保留两位有效数字)

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参考答案与试题解析

高中物理必修二抛体运动的规律练习题含答案

一、选择题（本题共计10小题，每题3分，共计30分）

1.

【答案】

D

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

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，根据高度比

较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度.

【解答】

解：两个球均做平抛运动，根据有［=聆,由于九相同，故ta=生，

再根据水平分位移公式，有：Vo=由于ta=生，Xa>Xb,故%>%,故。正确.

故选：D.

2.

【答案】

C

【考点】

类平抛运动

【解析】

没有空气阻力时，抛体水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速直线运动，抛

射角和出手速率会影响水平位移.空气阻力会影响抛体的运动轨迹.

【解答】

解：在没有空气阻力的情况下：设抛射角为仇出手速率为%.

水平方向：X=VoCOS0t

2

竖直方向：y=vosin0t-^gt

可见，抛射角和出手速率会影响运动时间和水平位移的大小，即影响比赛成绩.

空气阻力对抛体运动的轨迹影响较大.而运动员的体重不直接影响比赛成绩.

本题选不影响他们成绩的因素的，故选：C.

3.

【答案】

B

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

此题暂无解析

【解答】

解：AC.由速度的合成可知％$来=个。。+砒=10或zn/s,故4c错误；

BD.由牛顿第二定律可知，a=g=10m/s2,故B正确，。错误.

故选:B.

4.

【答案】

B

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

此题暂无解析

【解答】

解：4小石块竖直方向做自由落体运动，则有：h=：gt2得：t=后=ls,故4错

误；

8C.小石块水平方向做匀速直线运动，则小石块落地的水平位移为：x=vot=

10xlm=10m,故B正确，C错误；

D.落地竖直分速度大小：vy=gt=10m/s,落地速度大小为：v=+药=

1042m/s,故D错误.

故选B.

5.

【答案】

D

【考点】

类平抛运动

【解析】

不计空气阻力，抛体在空中只受重力作用，机械能守恒，由机械能守恒定律分析各点

速度的大小，由牛顿第二定律分析加速度的大小.

【解答】

解：

A、B、据题不计空气阻力，铅球被抛出后只受重力，机械能守恒，即动能和重力势能

之和保持不变，高度越高，铅球的重力势能越大，动能越小，速率越小，所以有

vB<vc,vA<vD.故AB错误.

C、D、由于铅球只受重力，根据牛顿第二定律可得其加速度为g,保持不变，所以各

点的加速度相同，故C错误，。正确.

故选：D

6.

【答案】

B

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

本题只要找出两个临界点，就可以由平抛运动的公式求得速度的范围

【解答】

解：如果物体恰好落在第2级台阶右端，由平抛运动的知识有：

19

4y

4%=ut,

试卷第8页，总19页

解得"=xJB，

如果物体恰好落在第1级台阶的右端，则有:

5y=\gt2>

5x=vt,

解得”=喧,

所以物体要落在第1级台阶上，速度应介于上述两速度值之间.

故选B.

7.

【答案】

B

【考点】

类平抛运动

【解析】

抛体运动的特点，初速度不为零，仅受重力.

【解答】

解：当物体以一定的初速度抛出，只在重力作用下的运动称为抛体运动，故8正确，4、

C、。错误.

故选：B.

8.

【答案】

D

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

合速度与分速度遵循平行四边形定则，直接作图合成即可.

【解答】

解：速度是矢量，其合成遵循平行四边形定则，如图

故合速度为

v=，说+谚=V64+36m/s=10m/s,

故选。.

9.

【答案】

D

【考点】

类平抛运动

【解析】

此题暂无解析

【解答】

AB.根据牛顿第二定律

ma=mgsind

物体的加速度为

a=gsin。

根据

得

AB错误；

CD.入射的初速度为

C错误，D正确.

故选。.

10.

【答案】

C

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

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，抓住水平方

向分位移与竖直方向分位移相等，求出运动的时间，从而求出水平分速度和竖直分速

度和合速度.

【解答】

z

解：4当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时有：vot=\gt,解得t=皆，故

A正确.

BC.水平分速度。工=%，竖直分速度为=gt=2%,两分速度不等，合速度

v=J避+药=V5v0,故B正确，C错误.

D.水平位移x==所以位移大小5=遮》=咨，故。正确.

99

本题选错误的，故选C.

二、填空题（本题共计10小题，每题3分，共计30分）

11.

【答案】

20

【考点】

类平抛运动

【解析】

将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向上小球做匀速直线运动，在竖

直方向上做竖直上抛运动

试卷第10页，总19页

【解答】

解：物体运动到最高点时，竖直方向上的分速度为零，水平方向上速度以=10m/s,

根据几何关系，物体的初速度

vx10

%=宝k丁=20姐

2

故答案为：20

12.

【答案】

10,45°

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

此题暂无解析

【解答】

解：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，则%=J2gh=V2x5x10m/s=

10m/s,

tan。=—=—=1,则。=45°.

v0io

13.

【答案】

2

【考点】

类平抛运动

【解析】

物体的斜抛运动可以分解为水平方向上匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动;

对竖直方向进行分析即可求得到达最高点的时间.

【解答】

解：物体竖直方向上的分速度为：

vy—v0sin530=25X0.8-20m/s；

则由3=gt可得：

故答案为：2.

14.

【答案】

40m/s,19.6m/s,arctan1

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据/i=：gt2求出抛出点的时间，平抛运动在

水平方向上做匀速直线运动，根据％=求出初速度，求出落地时竖直方向上的分速

度，从而求出落地时速度方向与水平方向的夹角。的正切值.

【解答】

解：该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据/1=：9户，

得抛出点的时间为：t=后=J^s=2s,

物体在水平上做匀速直线运动可得物体抛出时的初速度为：氏=?=ym/s=40m/s,

落地时竖直方向上的分速度为：vy=gt=9.8x2m/s=19.6/n/s,

落地时速度方向与水平方向的夹角0的正切值为：tan。="=黑《

vx402

解得：0=arctan

15.

【答案】

5V3m

【考点】

类平抛运动

【解析】

石子做斜抛运动，可分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运

动，根据竖直方向上的运动时间求得最后落地点到跑出点的距离.

【解答】

解：将处沿水平方向和竖直方向正交分解，

水平方向位移为：s=v0cos60°t,

sn

竖直方向上的速度为：vy=vo'60°=10x^m/s=5V3m/s,

竖直方向上做加速度为g的匀减速运动，故时间为：t=2•藁=^^s=gs,

代入s="ocos60°t,得：s=5冉ni.

故答案为：5V3m.

16.

【答案】

V2.-1,1:a

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

此题暂无解析

【解答】

解：根据/I=：gt2得，t=后,因为a、B的高度之比为2:1,则运动的时间之比为

V2.-1,

因为4、B的水平位移相等，根据％=%）七知，初速度大小之比叫:%,=1：V2.

17.

【答案】

【考点】

类平抛运动

试卷第12页，总19页

斜抛运动

【解析】

斜抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是竖直上抛运动，根据分速度公

式和分位移公式列式求解高度，根据动能定理列式求解落地速度

【解答】

斜抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是竖直上抛运动，故抛出时的初

速度的竖直分速度为：

5所

九，居二比二！

2g2g

从抛出到落地过程，根据动能定理，有：

11

mgh=-mv^2--mvg2

解得：v=J诏-2gh

18.

【答案】

2

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

在竖直方向做自由落体运动，根据△h=9产，求出了，物体在水平方向做匀速直线运

动，根据s=%T,即可求出平抛运动的初速度火.

【解答】

解：由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有Ah=g72,由图可知；

4九=九2—九1=(40cm-15cm)-15cm=10cm=0.1m,

将4h=0.1m,g=lOm/s?带入4九=gT2解得：

T=件==0.1s.

\gy]10m/s2

物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T,将s=20cm=0.2m带入解得：

x0.2mc.

v=-=---=2m/s.

u0T0.1s'

19.

【答案】

lsf20m/s,5m,ls,3s

【考点】

类平抛运动

【解析】

将一离地面高度h=15m的物体以％=10zn/s的速度竖直下抛，物体做加速度为g的匀

加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律即可求出末速度与时间；

竖直上抛时，当速度为0时，物体达到最高点，根据运动的规律即可求出上升的时间、

落地的时间与上升的高度.

【解答】

2

解：(1)将物体竖直下抛时，选取向下为正方向，贝I：h=v0t+lgt

代入数据解得：t=ls

达到地面的速度：/=%+gt=10+10x1=20m/s

(2)物体向上抛出时，选取向上为正方向，由达到最高点的速度为0,得：

0—v0—10

t=-----0=————s=1s

/A—g—10

22

物体在1s内上升是高度：九'=vot卜--gt,=10x1m--x10xlm=5m

物体达到最高点之后做自由落体运动，下降的高度为："=九+九'=15血+5血=

20m

物体下落的时间：t广=楞=篇s=2s

物体抛出到落地所需时间：t'=t/.+t4-=ls+2s=3s

故答案为：Is；20m/s；5m；Is；3s

20.

【答案】

3vp

2g

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

根据平行四边形定则求出竖直方向上的分速度，从而根据速度位移公式求出抛出点离

地面的高度.

【解答】

解：根据平行四边形定则得，为=J(2%)2—诏=代％.则抛出点离地面的高度

九=咳=吧

2g2g

三、解答题(本题共计10小题，每题10分，共计100分)

21.

【答案】

(1)小球在空中运动的时间t=2s.

(2)小球落地瞬间的速度大小v=5y/17m/s.

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

此题暂无解析

【解答】

解：(1)小球在竖直方向做自由落体运动，有：

解得：t=2s.

(2)设小球落地时，竖直方向上的速度大小为%,有:

vy=gt,

解得：vy=20m/s,

又f—

试卷第14页，总19页

解得：v—5V17m/s.

22.

【答案】

物体在空中飞行的时间为4V5S、射程80百加、射高60m

【考点】

类平抛运动

【解析】

斜上抛运动通常分解成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动，根据竖

直上抛运动的规律求出运动的时间，然后求出射高和水平射程.

【解答】

解：物体竖直方向的分速度：vy=vosin0=40xy=20A/3m/s

物体上升时间：S=—=巴底s=2y/3s

1gio

物体在空中的时间：t=2J=4V3s

故：射高无=—=、。佝7n=60nl

2g20

水平射程：x=vxt=vocos0t=40xix4V3m=80V3m

23.

【答案】

(1)小物块从a到。的时间t为9s.

(2)小物块到达4处时的速度大小以为4m/s.

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

此题暂无解析

【解答】

解：(1)小物块从A到。做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，

2R=\gt2,

解得t=gs.

(2)平抛物体水平方向做匀速直线运动，s=vAt,

解得力=4m/s.

24.

【答案】

小明的想法是可行的；在互不垂直的平面坐标系中，曲线运动的合位移不一定大于其

分位移；合速度可以大于、小于、等于分速度.

【考点】

类平抛运动

【解析】

正交分解是运动分解的一种常用方法，但不是唯一方法，可以将合运动沿着两个不垂

直的方向进行分解，分解后的合速度与分速度符合平行四边形定则.

【解答】

解：小明提出："可以建立坐标轴互不垂直的平面坐标系，其中X轴沿初速度方向，y轴

沿重力方向，这样可以把斜抛运动分解为x轴方向的匀速直线运动和y轴方向的自由落

体运动.”

小明的想法是可行的，即把斜抛运动分解为x轴方向的以初速度做匀速直线运动和y轴

方向的自由落体运动；

在互不垂直的平面坐标系中，两个分位移可以成任意角度，故合位移可以大于、小于、

等于分位移，合速度可以大于、小于、等于分速度；

25.

【答案】

(1)子弹在空中飞行的时间为2s；

(2)子弹着地时，在水平方向通过的位移为20m.

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

此题暂无解析

【解答】

解：(1)由平抛运动的在竖直方向上的运动特点可知，h=\gt2,代入数据解得

t=2s；

(2)由s=仇，可解得s=20m.

26.

【答案】

(1)人刚跳离平台时的速度大小是2m/s；

(2)人运动的总时间为10.6s.

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

(1)根据高度求出平抛运动的时间，结合平抛运动的水平位移和时间气促平抛运动的

初速度.

(2)结合平均速度的推论求出匀加速直线运动的时间，从而得出人运动的总时间.

【解答】

解：(1)人在平台上运动的时间为0,离开平台后做平抛运动的初速度为U，运动的时

间为今，贝I：

由平抛运动的公式得工=忧2,H="玲,

解得t2=0・6s,v=2m/s.

(2)人在平台上运动工0=

代入数据解得ti=10s,

人运动的总时间亡=0+t2=10.6s.

27.

【答案】

试卷第16页，总19页

(1)小球从抛出到落地经历的时间为2s；

(2)小球落地点与抛出点的水平距离为20m.

(3)落地时速度"的大小是lOV^n/s,方向与水平面夹角为arctan2斜向下.

【考点】

平抛运动基本规律及推论的应用

【解析】

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，根据高度求

出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移.

【解答】

解：(1)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据=得：

(2)水平距离：

x-vot—(10X2)m—20m；

(3)落地时的速度u=，诏+(gt)2=V102+(10x2)2m/s=10V5m/s,

方向tan。=丝=曙=2,即落地时的速度与水平面的夹角为arctan2.

Voio

28.

【答案】

小球B在空中运行的时间为庄还

9

【考点】

类平抛运动

【解析】

抛射角较小时，运动时间较短，但水平分速度较大，反之运动时间较长但但水平分速

度较小，故完全有可能它们的射程相同，由运动的分解以及水平方向运动特点，列方

程即可解决

【解答】

解：取抛射点为坐标原点，水平和竖直方向为％、y轴，建立坐标系，对于任何抛射小

球有：

X—VOCOS0Xt①

2

y=vosin0xt—|x