第五章《抛体运动》单元练习卷-2024-2025学年高一物理同步讲练（人教版2019必修第二册）

第五章《抛体运动》单元练习卷 一．选择题 1．2024年7月26日至8月12日，第33届夏季奥林匹克运动会将在法国巴黎举行。奥运会比赛项目分为28个大项，主要项目有田径、赛艇、篮球、击剑、体操等。对于体育比赛的论述，下列说法正确的是（　　） A．运动员在跳远比赛中运动到最高点时速度不为零 B．运动员在跳高比赛中从起跳后到落地过程中做竖直上抛运动 C．在射击比赛中若忽略空气阻力打出的子弹在空中做匀速直线运动 D．运动员在1500米短道速滑比赛中若保持速率不变（比赛滑道可看成闭合圆周），则该运动员做匀变速曲线运动 2．如图为冬奥会上安置在比赛场地外侧的高速轨道摄像机系统，当运动员加速通过弯道时，摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频。关于摄像机，下列说法正确的是（　　） A．在弯道上运动的速度不变 B．角速度比运动员在弯道上运动的更大 C．所受合外力的大致方向为F1 D．向心加速度比运动员的向心加速度更小 3．自然界中的一切物体都在运动，如公路上行驶的汽车、草原上奔跑的猎豹、运动场上掷出的铅球，游乐场里翻滚的过山车等，关于运动，下列说法正确的是（　　） A．物体做直线运动时位移的大小一定等于路程 B．物体所受合力为恒力时，不可能做曲线运动 C．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 D．物体做曲线运动时，其速度可以不变 4．如图所示，某同学在操场上练习投掷铅球，将铅球从某一水平面的A点以仰角θ斜向上抛出，铅球运动过程中经过同一水平面上与A点相距10m的B点，且最高点距AB水平面5m。忽略空气阻力（g＝10m/s2），则（　　） A．铅球从A到B的运动时间为4s B．铅球在最高点的速度大小为20m/s C．保持投掷的速度大小不变，增大仰角θ，铅球从抛出到经过同一水平面时运动的水平距离增大 D．保持投掷的速度大小不变，增大仰角θ，铅球从抛出到经过同一水平面时运动的时间增大 5．一条小船要从岸边到达宽为600m的河对岸，河水流速为4m/s，小船在静水中的速度为5m/s。下列说法正确的是（　　） A．小船渡河的最短时间为120s B．小船渡河的最小位移是800m C．若河水流速变大，小船渡河的最短时间变大 D．无论如何改变船头朝向，小船都不可能到达正对岸 6．如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．A点投出在空中的运动时间长 B．B点投出在空中运动的时间长 C．B点投出打到P点的速度大 D．B点投出打到P点的速度小 7．2023年夏季，中国北方地区遭遇了罕见的持续暴雨天气，京津冀地区多地遭受洪涝灾害，河北省涿州市成为受灾最为严重的地区之一。救援小组在某次救援时，船由河岸的A点出发，经过一段时间到达对岸，已知水速为v1，船在静水中的速度为v2，两河岸的最近距离为d。下列说法正确的是（　　） A．若v1＞v2，船渡河的最小位移为d B．船到达对岸时的速度一定大于v2 C．船渡河的最短时间为 D．若v1＜v2，船渡河的位移最短时，船渡河的时间为 8．在一个无风的下午，一个小孩子手拿小纸片放在嘴边，将小纸片水平吹出。已知此小孩的身高约为1.25m，下列说法正确的是（　　） A．小纸片做平抛运动 B．小纸片的下落时间可能为0.5s C．小纸片的下落时间可能为1.5s D．小纸片不可能竖直落地 9．2月28日，合肥八中高一年级举行了一次别开生面的篮球友谊赛。在高一年级全体师生倾情参与下，篮球场内一时间充满了欢声笑语。如图所示，在某次罚球时，竖直站立的运动员到篮筐中心的水平距离x＝4.5m，篮球（视为质点）出手点距地面的高度h1＝2.6m，篮球投出后恰好“空心”入筐。已知运行轨迹的最高点距地面的高度h2＝3.85m，篮筐距水平地面的高度h＝3.05m，取重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A．篮球从出手到进筐所用的时间为0.8s B．篮球从出手到进筐所用的时间为0.7s C．篮球出手时的速度大小为 D．篮球出手时的速度大小为5m/s 10．如图所示，小明在斜坡上分别以两个方向投掷石块A、B，并使其落在斜坡下方的M、N两点，假设两次投掷的石块最大高度相同，不计空气阻力，则（　　） A．从投出位置到最高点，A和B速度变化量相同 B．整个在空中运动的过程中B运动时间比A的短 C．A和B从抛出到落回斜坡面，位移的方向不同 D．A刚投出时的初速度比B刚投出时的初速度大 11．将乒乓球发球机固定在桌面左侧边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度H和初速度v0可调节，忽略空气阻力，则球过网且首次落桌时，下列正确的是（　　） A．保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间变大 B．保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间变小 C．保持v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大 D．保持v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越小 12．如图，一心形靶放在水平地面上，心形靶由三个半圆组成，其中大圆半径R1＝0.4m，小圆半径R2＝0.2m。飞镖（视为质点）从大圆圆心O点正上方h＝3.2m处沿各个方向水平抛出，重力加速度取g＝10m/s2，要求飞镖击中心形靶（包括边缘处），则飞镖初速度最大值为（　　） A．0.5m/s B．0.25m/s C． D．0.3m/s 二．多选题 13．如图所示，将小球由一倾角为α的固定斜面底端沿与竖直方向夹角θ＝30°的速度v0斜向上抛出，小球恰好以水平速度经过斜面顶端。小球可视为质点，不考虑空气阻力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．小球经斜面顶端飞过的速度为 B．小球由斜面底端运动至顶端的时间为 C．斜面的高度为 D．斜面的倾角α为30° 14．质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是（　　） A．此时物体的速度大小为 B．此时物体的速度大小为v物＝vcosθ C．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力 D．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力 15．在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3：0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕。如图所示，排球场的宽为d，长为2d，球网高为，发球员在底线中点正上方的O点将排球水平击出，排球恰好擦着网落在对方场地边线上的E点，，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．排球做平抛运动的时间为 B．O点距地面的高度为 C．排球击出时的速度大小为 D．排球着地时的速度大小为 三．实验题（共2小题） 16．某同学用如图1所示的仪器研究平抛运动的规律。 （1）该实验，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是 　 　。 A.刻度尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.重垂线 （2）实验中，下列说法正确的是 　 　。 A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.挡板每次往下移动的距离必须相等 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起 （3）在实验中，该同学只记录了A、B、C三点（A点不是抛出点），各点的坐标如图2所示，则物体运动的初速度为 　 　m/s，从抛出点运动到B点所需时间为 　 　s（计算结果保留二位有效数字，g取10m/s2）。 17．某同学利用如图所示的实验装置探究小球做平抛运动的特点。 （1）用如图甲所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放自由下落，下列说法中正确的是 　 　。 A.若增加小锤击打的力度，可以改变A球在空中运动的时间 B.改变小球距地面的高度，可以观察到两球同时落地 C.该实验装置可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D.该实验装置可以验证平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 （2）该同学用图乙所示的装置描绘小球做平抛运动的轨迹，下列说法正确的是 　 　。 A.斜槽须光滑，且每次释放小球的初位置应相同 B.斜槽轨道的末端应调成水平 C.借助重垂线确定竖直方向 D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有的点用折线依次连接 （3）该同学描绘出小球做平抛运动的轨迹，如图丙所示。以小球的抛出点O为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系。该同学在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）和（x3，y3）。若坐标y1：y2：y3＝1：4：9，则x1，x2，x3满足 　 　关系，可以证明小球的水平分运动是匀速直线运动。 （4）另一位同学拍摄小球做平抛运动频闪照片的一部分如图所示，已知每个小方格的边长为5cm，重力加速度为g＝10m/s2，则小球平抛的初速度大小为 　 　m/s。 四．解答题（共3小题） 18．在离水平地面高80m的塔顶，以30m/s的初速度水平抛出一物体，不计空气阻力，g＝10m/s2，求： （1）物体在空中飞行的时间； （2）物体落地点与抛出点的水平距离； （3）物体落地时速度的大小。 19．风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度v0＝10m/s沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0～3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取10m/s2，风洞横截面直径L＝10m。 （1）当F＝0时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持v0不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 20．如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径d＝0.4m的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地h＝0.8m，小明同学在距离墙面L＝2m的水平地面上方H＝1.6m处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，g＝10m/s2。 （1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷的最小速度大小； （2）若某次飞镖入靶（或入墙）时情况如图乙所示，求飞镖抛出时的初速度大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章《抛体运动》单元练习卷 一．选择题 1．2024年7月26日至8月12日，第33届夏季奥林匹克运动会将在法国巴黎举行。奥运会比赛项目分为28个大项，主要项目有田径、赛艇、篮球、击剑、体操等。对于体育比赛的论述，下列说法正确的是（　　） A．运动员在跳远比赛中运动到最高点时速度不为零 B．运动员在跳高比赛中从起跳后到落地过程中做竖直上抛运动 C．在射击比赛中若忽略空气阻力打出的子弹在空中做匀速直线运动 D．运动员在1500米短道速滑比赛中若保持速率不变（比赛滑道可看成闭合圆周），则该运动员做匀变速曲线运动 【解答】解：A.运动员在跳远比赛中运动到最高点时水平方向的分速度不为0，故A正确； B.运动员在跳高比赛中从起跳到落地过程中可看成做斜上抛运动，不能看成是竖直上抛运动，故B错误； C.在射击比赛中若忽略空气阻力，打出的子弹在空中因受重力而做平抛运动，故C错误； D.运动员在1500m短道速滑比赛中若保持速率不变做匀速圆周运动，该运动员的合外力提供向心力，不是匀变速曲线运动，故D错误。 故选：A。 2．如图为冬奥会上安置在比赛场地外侧的高速轨道摄像机系统，当运动员加速通过弯道时，摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频。关于摄像机，下列说法正确的是（　　） A．在弯道上运动的速度不变 B．角速度比运动员在弯道上运动的更大 C．所受合外力的大致方向为F1 D．向心加速度比运动员的向心加速度更小 【解答】解：A、运动员加速通过弯道时，摄像机与运动员保持同步运动，摄像机也做加速运动，故A错误； B、摄像机与运动员保持同步运动，则角速度相同，故B错误； C、运动员加速通过弯道，速度与加速度的方向相同，F1分解成两个分力，其切向力的方向与速度方向相同，故C正确； D、根据圆周运动向心加速度的公式a＝rω2可知，摄像机向心加速度比运动员的向心加速度更大，故D错误。 故选：C。 3．自然界中的一切物体都在运动，如公路上行驶的汽车、草原上奔跑的猎豹、运动场上掷出的铅球，游乐场里翻滚的过山车等，关于运动，下列说法正确的是（　　） A．物体做直线运动时位移的大小一定等于路程 B．物体所受合力为恒力时，不可能做曲线运动 C．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 D．物体做曲线运动时，其速度可以不变 【解答】解：A．物体做直线运动时位移的大小一定小于或等于路程，只有当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，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，比如平抛运动，故B错误； C．物体做匀速率曲线运动时，速度的大小不变，合外力只改变物体的速度方向，其所受合外力的方向总是于速度方向垂直，故C正确； D．物体做曲线运动时，其速度方向一定改变，而速度是矢量，即使大小不变，只要方向改变也说明速度变化，故D错误。 故选：C。 4．如图所示，某同学在操场上练习投掷铅球，将铅球从某一水平面的A点以仰角θ斜向上抛出，铅球运动过程中经过同一水平面上与A点相距10m的B点，且最高点距AB水平面5m。忽略空气阻力（g＝10m/s2），则（　　） A．铅球从A到B的运动时间为4s B．铅球在最高点的速度大小为20m/s C．保持投掷的速度大小不变，增大仰角θ，铅球从抛出到经过同一水平面时运动的水平距离增大 D．保持投掷的速度大小不变，增大仰角θ，铅球从抛出到经过同一水平面时运动的时间增大 【解答】解：A．铅球在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可得铅球从A到B的运动时间为 解得 t′＝2s 故A错误； B．铅球在水平方向的速度为 解得 在最高点竖直方向速度为零，则铅球在最高点的速度大小为，故B错误； C．根据运动的分解可得 vx＝vcosθ vy＝vsinθ 铅球运动的时间 可得水平距离 由数学知识可知 θ＝45° 时，水平距离有最大值，故C错误； D．根据 可知增大仰角θ，铅球的运动时间增大，故D正确。 故选：D。 5．一条小船要从岸边到达宽为600m的河对岸，河水流速为4m/s，小船在静水中的速度为5m/s。下列说法正确的是（　　） A．小船渡河的最短时间为120s B．小船渡河的最小位移是800m C．若河水流速变大，小船渡河的最短时间变大 D．无论如何改变船头朝向，小船都不可能到达正对岸 【解答】解：AC．当船头垂直河岸时，小船渡河的时间最短，根据公式x＝vt，可知 可知小船渡河的最短时间与河水流速无关，故A正确，C错误； BD．由于小船在静水中的速度大于河水流速，根据合成规律可知，小船的合速度方向可以垂直河岸，小船都可以到达正对岸，小船渡河的最小位移是600m，故BD错误。 故选：A。 6．如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．A点投出在空中的运动时间长 B．B点投出在空中运动的时间长 C．B点投出打到P点的速度大 D．B点投出打到P点的速度小 【解答】解：AB、篮球做平抛运动，根据竖直方向做自由落体运动有 可知A点、B点投出的篮球在空中的运动时间相等，故AB错误； CD、由逆向思维可知，从P点抛出的篮球做平抛运动，根据水平方向做匀速运动有 可知，水平位移越大初速度越大，则B点投出打到P点的速度大，故C正确，D错误。 故选：C。 7．2023年夏季，中国北方地区遭遇了罕见的持续暴雨天气，京津冀地区多地遭受洪涝灾害，河北省涿州市成为受灾最为严重的地区之一。救援小组在某次救援时，船由河岸的A点出发，经过一段时间到达对岸，已知水速为v1，船在静水中的速度为v2，两河岸的最近距离为d。下列说法正确的是（　　） A．若v1＞v2，船渡河的最小位移为d B．船到达对岸时的速度一定大于v2 C．船渡河的最短时间为 D．若v1＜v2，船渡河的位移最短时，船渡河的时间为 【解答】解：AD．如果要使船到达正对岸，船的速度应指向上游，船的合速度垂直河岸，则应满足 v1＜v2 合速度大小 此时的渡河时间 故A错误，D正确； B．根据速度的合成可知，船到达对岸时的速度与v2的大小关系是不确定的，故B错误； C．若要使船的渡河时间最短，船的速度应垂直河岸，则渡河的时间为 故C错误。 故选：D。 8．在一个无风的下午，一个小孩子手拿小纸片放在嘴边，将小纸片水平吹出。已知此小孩的身高约为1.25m，下列说法正确的是（　　） A．小纸片做平抛运动 B．小纸片的下落时间可能为0.5s C．小纸片的下落时间可能为1.5s D．小纸片不可能竖直落地 【解答】解：A.由于小纸片很轻，受空气阻力影响较大，则不会做平抛运动，故A正确； BC.若只受重力，则 解得 t＝0.5s 但由于存在空气阻力作用，则下落时间大于0.5s，可能为1.5s，故B错误，C正确； D.由于空气阻力作用，水平方向速度可能减小为零，则可能竖直落地，故D错误。 故选：C。 9．2月28日，合肥八中高一年级举行了一次别开生面的篮球友谊赛。在高一年级全体师生倾情参与下，篮球场内一时间充满了欢声笑语。如图所示，在某次罚球时，竖直站立的运动员到篮筐中心的水平距离x＝4.5m，篮球（视为质点）出手点距地面的高度h1＝2.6m，篮球投出后恰好“空心”入筐。已知运行轨迹的最高点距地面的高度h2＝3.85m，篮筐距水平地面的高度h＝3.05m，取重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A．篮球从出手到进筐所用的时间为0.8s B．篮球从出手到进筐所用的时间为0.7s C．篮球出手时的速度大小为 D．篮球出手时的速度大小为5m/s 【解答】解：AB、设篮球上升过程所用的时间为t1，有 代入数值得 t1＝0.5s 设篮球下降过程所用的时间为t2，有 代入数值得 t2＝0.4s 又 t＝t1+t2 解得篮球从出手到进筐所用的时间为 t＝0.9s 故AB错误； CD、篮球在水平方向上的速度大小 代入数值得 vx＝5m/s 篮球出手时在竖直方向上的速度大小 vy＝gt1 代入数值得 vy＝5m/s 又 代入数值得 故C正确，D错误。 故选：C。 10．如图所示，小明在斜坡上分别以两个方向投掷石块A、B，并使其落在斜坡下方的M、N两点，假设两次投掷的石块最大高度相同，不计空气阻力，则（　　） A．从投出位置到最高点，A和B速度变化量相同 B．整个在空中运动的过程中B运动时间比A的短 C．A和B从抛出到落回斜坡面，位移的方向不同 D．A刚投出时的初速度比B刚投出时的初速度大 【解答】A、A物体抛出后能和B物体达到同一最大高度，根据可知二者运动到最高点的时间相等，则速度变化量Δv＝gΔt相同，故A正确； B、由题意可知，两次投掷的石块最大高度相同，则上升所用时间相同，而根据A、B石块的运动轨迹可知，B石块下落高度大于A石块下落高度，则可知B石块下落所用时间比A石块下落所用时间更长，因此整个在空中运动的过程中B运动时间比A的长，故B错误； C、由于A、B石块都是从斜面上抛出，最后都落在了斜面上，位移都是沿着斜面向下的，则A和B从抛出到落回斜坡面时位移的方向相同，故C错误； D、由于A、B上升高度相同，根据可知A、B石块竖直分速度大小相同，B石块的水平位移大于A石块的水平位移，根据水平方向做匀速直线运动有x＝vxt可知B石块的水平分速度大于A石块的水平分速度，即vxB＞vxA由此可得，故D错误。 故选：A。 11．将乒乓球发球机固定在桌面左侧边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度H和初速度v0可调节，忽略空气阻力，则球过网且首次落桌时，下列正确的是（　　） A．保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间变大 B．保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间变小 C．保持v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大 D．保持v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越小 【解答】解：AB、乒乓球在空中做平抛运动，有H，解得t，可知乒乓球在空中运动的时间由下落的高度不变，H不变，则乒乓球在空中下落的时间不变，故AB错误； CD、物体落在桌面瞬间的速度为v，保持v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大，故C正确，D错误； 故选：C。 12．如图，一心形靶放在水平地面上，心形靶由三个半圆组成，其中大圆半径R1＝0.4m，小圆半径R2＝0.2m。飞镖（视为质点）从大圆圆心O点正上方h＝3.2m处沿各个方向水平抛出，重力加速度取g＝10m/s2，要求飞镖击中心形靶（包括边缘处），则飞镖初速度最大值为（　　） A．0.5m/s B．0.25m/s C． D．0.3m/s 【解答】解：飞镖在做平抛运动，在竖直方向 代入数据解得t＝0.8s 当水平方向上有最大位移时，飞镖初速度最大，由题可得，水平方向的最大位移为 xm＝R1＝0.4m 飞镖在水平方向上匀速直线运动 xm＝vmt 代入数据解得vm＝0.5m/s 故BCD错误，A正确。 故选：A。 二．多选题 13．如图所示，将小球由一倾角为α的固定斜面底端沿与竖直方向夹角θ＝30°的速度v0斜向上抛出，小球恰好以水平速度经过斜面顶端。小球可视为质点，不考虑空气阻力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．小球经斜面顶端飞过的速度为 B．小球由斜面底端运动至顶端的时间为 C．斜面的高度为 D．斜面的倾角α为30° 【解答】解：A．小球恰好以水平速度经过斜面顶端，将小球的运动进行合成分解，小球平行斜面方向做匀速直线运动，垂直斜面方向做竖直上抛运动，则小球经斜面顶端飞过的速度为 故A正确； BC．小球恰好以水平速度经过斜面顶端，可知斜面顶端是小球斜抛的最高点，则小球由斜面底端运动至顶端的时间为 斜面的高度为 故B正确，C错误； D．斜面的倾角满足 可得斜面的倾角α大于30°，故D错误。 故选：AB。 14．质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是（　　） A．此时物体的速度大小为 B．此时物体的速度大小为v物＝vcosθ C．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力 D．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力 【解答】解：AB．小车的运动可以看成是两个分运动的合成，一个是沿绳子拉伸方向的分运动，另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动，所以将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度，如图所示 物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度，根据几何知识可得v物＝vcosθ 故A错误，B正确； CD．若汽车做匀速运动，汽车速度v保持不变，绳子与水平面的夹角θ逐渐减小，由v物＝vcosθ 可知物体的速度逐渐增大，物体向上做加速运动，加速度方向向上，合力方向向上，绳子拉力大于物体重力，故C错误，D正确。 故选：BD。 15．在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3：0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕。如图所示，排球场的宽为d，长为2d，球网高为，发球员在底线中点正上方的O点将排球水平击出，排球恰好擦着网落在对方场地边线上的E点，，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．排球做平抛运动的时间为 B．O点距地面的高度为 C．排球击出时的速度大小为 D．排球着地时的速度大小为 【解答】解：AB．排球做平抛运动的轨迹在地面上的投影为O′E，如图所示 由几何关系可得 所以排球在左、右场地运动的时间之比为1：2，设排球做平抛运动的时间为3t，O点距地面的高度为H，则根据竖直方向的自由落体运动规律有 ， 解得 ， 故A错误，B正确； C．根据几何关系可得 根据排球在水平方向做匀速直线运动可知，排球击出时的速度大小为 故C正确； D．根据速度合成法则可得排球着地时的速度大小为 故D正确。 故选：BCD。 三．实验题（共2小题） 16．某同学用如图1所示的仪器研究平抛运动的规律。 （1）该实验，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是 　 　。 A.刻度尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.重垂线 （2）实验中，下列说法正确的是 　 　。 A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.挡板每次往下移动的距离必须相等 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起 （3）在实验中，该同学只记录了A、B、C三点（A点不是抛出点），各点的坐标如图2所示，则物体运动的初速度为 　 　m/s，从抛出点运动到B点所需时间为 　 　s（计算结果保留二位有效数字，g取10m/s2）。 【解答】解：（1）该实验，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是：刻度尺用来测量纸带；坐标纸用来画轨迹；重垂线用来确定竖直坐标轴，故BDE错误，ACF正确； 故选：ACF。 （2）A、为保证每次平抛初速度相同，应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，故A正确； B、斜槽轨道可以不光滑，故B错误； C、挡板每次往下移动的距离可以不用相等，故C错误； D、要使描出的轨迹更好地反映真实的运动，记录的点应适当的多一些，故D正确； E、为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线连接各点，偏离太远点，应该舍去，故E错误； 故选：AD。 （3）竖直方向：Δy＝yBC﹣yAB＝gT2 则有：Ts＝0.1s 则v00.01m/s＝1.0m/s vBy0.01m/s＝2.0m/s 即vBy＝gt＝2m/s 解得：t＝0.20s 故答案为：（1）ACF；（2）AD；（3）1.0；0.20 17．某同学利用如图所示的实验装置探究小球做平抛运动的特点。 （1）用如图甲所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放自由下落，下列说法中正确的是 　 　。 A.若增加小锤击打的力度，可以改变A球在空中运动的时间 B.改变小球距地面的高度，可以观察到两球同时落地 C.该实验装置可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D.该实验装置可以验证平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 （2）该同学用图乙所示的装置描绘小球做平抛运动的轨迹，下列说法正确的是 　 　。 A.斜槽须光滑，且每次释放小球的初位置应相同 B.斜槽轨道的末端应调成水平 C.借助重垂线确定竖直方向 D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有的点用折线依次连接 （3）该同学描绘出小球做平抛运动的轨迹，如图丙所示。以小球的抛出点O为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系。该同学在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）和（x3，y3）。若坐标y1：y2：y3＝1：4：9，则x1，x2，x3满足 　 　关系，可以证明小球的水平分运动是匀速直线运动。 （4）另一位同学拍摄小球做平抛运动频闪照片的一部分如图所示，已知每个小方格的边长为5cm，重力加速度为g＝10m/s2，则小球平抛的初速度大小为 　 　m/s。 【解答】解：（1）A.平抛运动的飞行时间决定于平抛运动的高度，若增加小锤击打的力度，不能改变小球在空中运动的时间，但可以改变A球的水平射程，故A错误； B.由于A、B球在竖直方向的运动情况总是相同，因此改变小球距地面的高度，仍然可以观察到两球同时落地，故B正确； C.由于实验中A、B两球总是同时落地，因此该实验装置可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，故C正确； D.由于B球做自由落体运动，没有水平方向的分运动，该实验装置不能验证平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，故D错误。 故选：BC。 （2）AB．为了保证小球每一次抛出的水平速度相等，需要每次使小球从斜槽上同一位置由静止释放，轨道末端必须水平，不需要斜槽光滑，故A错误，B正确； C．由于平抛运动的轨迹在竖直平面内，因此需要借助重垂线确定竖直方向，故C正确； D．最后用平滑的曲线将所有描出的点连接起来，得到平抛运动的轨迹，故D错误。 故选：BC。 （3）若纵坐标满足y1：y2：y3＝1：4：9，说明O点为小球做平抛运动的抛出点，相邻坐标之间的时间间隔相等；当x1，x2，x3满足x1：x2：x3＝1：2：3时，表明平抛运动水平方向做匀速直线运动； （4）设小方格的边长l＝5cm，时间间隔为T； 根据匀变速直线运动推论 代入数据解得T＝0.1s 水平初速度. 故答案为：（1）BC；（2）BC；（3）x1：x2：x3＝1：2：3；（4）1.5。 四．解答题（共3小题） 18．在离水平地面高80m的塔顶，以30m/s的初速度水平抛出一物体，不计空气阻力，g＝10m/s2，求： （1）物体在空中飞行的时间； （2）物体落地点与抛出点的水平距离； （3）物体落地时速度的大小。 【解答】解：（1）物体在竖直方向做自由落体运动，根据h可得物体在空中的飞行时间为 t （2）物体落地点与抛出点的水平距离为 x＝v0t＝30×4m＝120m （3）物理落地时竖直方向的速度为 vy＝gt＝10×4m/s＝40m/s 物体落地时的速度为 v 答：（1）物体在空中飞行的时间为4s； （2）物体落地点与抛出点的水平距离为120m； （3）物体落地时速度的大小为50m/s。 19．风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度v0＝10m/s沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0～3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取10m/s2，风洞横截面直径L＝10m。 （1）当F＝0时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持v0不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 【解答】解：（1）当F＝0时，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有 L＝v0t1 解得：t1＝1s 小球竖直方向做自由落体运动，撞击右壁时竖直分速度大小为 vy1＝gt1 小球撞击右壁的速度大小为 令速度与水平方向夹角为θ，解得 ，θ＝45° （2）结合上述，当F＝0时，小球做平抛运动，小球撞击右壁时竖直方向的分位移为 解得：y1＝5m 当F＝3mg时，根据牛顿第二定律有 3mg﹣mg＝ma 小球做类平抛运动，则有 L＝v0t1，y2 解得：y2＝10m 则小球撞击右壁的区域长度 L0＝y1+y2＝5m+10m＝15m 答：（1）小球撞击右壁的速度大小为，速度方向与水平方向夹角为45°； （2）小球撞击右壁的区域长度为15m。 20．如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径d＝0.4m的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地h＝0.8m，小明同学在距离墙面L＝2m的水平地面上方H＝1.6m处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，g＝10m/s2。 （1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷的最小速度大小； （2）若某次飞镖入靶（或入墙）时情况如图乙所示，求飞镖抛出时的初速度大小。 【解答】解：（1）若要飞镖射中飞镖盘，当飞镖射中飞镖盘的下端时，投掷的速度最小，根据平抛运动规律，竖直方向有 代入数据解得t＝0.4s 水平方向有L＝vmint 解得投掷的最小速度大小为 （2）若某次飞人靶（或飞人墙）时情况如图乙所示，设飞抛出时的初速度大小为v0，则有 L＝v0t 有 联立上式，代入数据解得。 答：（1）投掷的最小速度大小为5m/s； （2）飞镖抛出时的初速度大小为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$