第五章 抛体运动 章末检测试卷(一)-（配套word）2023-2024学年高一新教材物理必修第二册 【步步高】学习笔记（人教版）津鲁琼云晋皖黑吉桂贵粤辽渝鄂冀湘甘赣豫新青藏宁蒙陕

章末检测试卷(一) (满分：100分) 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是(　　) A．速度发生变化的运动，一定是曲线运动 B．以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动 C．运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度、加速度)的合成与分解 D．做曲线运动的物体，受到的合外力一定在不断改变 答案　C 解析　速度发生变化的运动，也可能是直线运动，如加速直线运动，故A错误；以一定的初速度水平抛出，且忽略空气阻力，只受重力作用的运动是平抛运动，故B错误；运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量(位移、速度和加速度)的合成与分解，故C正确；受到恒力作用的物体也能做曲线运动，如平抛运动，故D错误。 2.(2022·宁波市高一期末)如图，某同学在空旷的地面扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹。忽略空气阻力，关于飞镖在空中飞行的过程，下列说法正确的是(　　) A．飞镖速度的大小不变，速度方向时刻发生变化 B．飞镖速度的大小不变，加速度方向时刻发生变化 C．飞镖速度方向和加速度方向，始终在曲线各点的切线方向上 D．飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上 答案　D 解析　飞镖扔出后做曲线运动，速度方向不断改变，忽略空气阻力，飞镖水平速度不变，竖直速度一直变化，合速度大小变化，故A错误；忽略空气阻力，飞镖只受重力作用，故根据牛顿第二定律可知，加速度恒定，为重力加速度，故B错误；飞镖做曲线运动，速度方向沿曲线的切线方向，合力方向竖直向下，加速度方向竖直向下，飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上，故C错误，D正确。 3.如图是做斜抛运动物体的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是(不计空气阻力)(　　) A．物体在C点的速度为零 B．物体在A点的速度与物体在B点的速度相同 C．物体在A点、B点的水平速度均大于物体在C点的水平速度 D．物体在A、B、C各点的加速度都相同 答案　D 解析　做斜抛运动的物体在水平方向是匀速直线运动，即水平速度不变，A、C错误；由斜抛运动的对称性可知A、B两点的速度大小相等，方向不同，B错误；斜抛运动的加速度恒为g，D正确。 4．(2022·连云港市高一期末)套圈是一项趣味运动，如图为小朋友准备用套圈套中正前方的玩具。若将套圈与玩具视为质点，套圈距离水平地面1.25 m高，玩具与套圈水平距离为2.5 m，不计空气阻力，g取10 m/s2。水平扔出套圈，若要套中玩具，则套圈的水平速度大小为(　　) A．5.0 m/s B．5.5 m/s C．6.0 m/s D．6.25 m/s 答案　A 解析　套圈抛出后做平抛运动，水平方向有x＝vt，竖直方向有h＝gt2，联立解得v＝x＝2.5 m/s＝5.0 m/s ，故选A。 5.(2022·重庆沙坪坝区测试)如图所示，在足够长斜面的上方某处，以大小相等的初速度沿平行于斜面和垂直于斜面共计4个方向抛出小球，则小球落到斜面上所用时间最短的抛出方向是(　　) A．a B．b C．c D．d 答案　D 解析　设斜面的倾角为θ，则重力沿斜面的分力大小为mgsin θ，重力垂直斜面的分力大小为mgcos θ，可知小球垂直斜面方向的加速度是相同的，设垂直斜面向下为正方向，将a、b、c、d方向的小球的速度分解，垂直斜面的速度分别为0、－v0、0、v0，根据公式x＝v0t＋at2判断可知，小球落到斜面上所用时间最短的抛出方向是d，故D正确，A、B、C错误。 6．(2022·湖南长沙测试)如图所示的半圆形容器，AB为其水平直径，从A点分别以速度v0和2v0水平向右抛出一个小球，不计空气阻力，结果小球两次从抛出到落在容器壁上所用时间相同，重力加速度为g，则容器的半径为(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　设小球下落的时间为t，圆弧的半径为R，由几何关系可得v0t＋2v0t＝2R，(gt2)2＋(R－v0t)2＝R2，联立解得R＝，故D正确，A、B、C错误。 7．(2022·南昌市测试)如图所示，斜面与水平面之间的夹角为45°，在斜面底端A点正上方高度为6 m处的O点，以1 m/s的初速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，不计空气阻力，这段飞行所用的时间为(g＝10 m/s2)(　　) A．1 s B．1.2 s C．1.5 s D．2 s 答案　A 解析　小球做平抛运动，则水平方向有x＝vt，竖直方向有h－xtan 45°＝gt2，解得t＝1 s，故A正确，B、C、D错误。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有(不计空气阻力)(　　) A．运动时间之比是2∶1 B．下落的高度之比是2∶1 C．下落的高度之比是4∶1 D．运动的加速度大小之比是1∶1 答案　ACD 解析　由平抛运动的规律得t1∶t2＝∶＝2∶1，故选项A正确；h1∶h2＝(gt12)∶(gt22)＝4∶1，选项B错误，C正确；由平抛运动的性质知，选项D正确。 9．(2022·河南高一月考)假设在一段平直的河道中水流速度为v0，皮划艇在静水中的速度为v，河道宽为d，小刘和小张划动皮划艇过河，则下列说法正确的是(　　) A．若皮划艇过河时间最短，则皮划艇船头对着正对岸 B．调整皮划艇船头方向，一定能够到达河的正对岸 C．若水流速度增大，则皮划艇过河最短时间变长 D．若皮划艇能到达河的正对岸，则皮划艇过河时间为 答案　AD 解析　河宽d一定，皮划艇船头对着河的正对岸时，皮划艇垂直河岸的分速度最大，过河时间最短，根据运动的独立性，即使水流速度增大，最短过河时间也不变，故A正确，C错误；当v<v0时，由三角形定则可知皮划艇一定不能到达河的正对岸，故B错误；若皮划艇能到达河的正对岸，则合速度为v合＝，过河时间为t＝，故D正确。 10.为了研究空气动力学问题，如图所示，某人将质量为m的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，上管口距地面的高度为。小球在水平方向上受恒定风力作用，在竖直方向上不受阻力，且小球恰能无碰撞地通过细管，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．小球的初速度大小为L B．风力的大小为 C．小球落地时的速度大小为2 D．小球落地时的速度大小为 答案　BD 解析　小球在竖直方向上做自由落体运动，故从抛出点到上管口的运动过程中，有＝gt2，小球在水平方向上做匀减速运动，因恰能无碰撞地通过细管，故小球到管口时水平速度刚好减为零，设小球的初速度为v0，有L＝t，联立以上两式解得v0＝2L，故A错误；设风力大小为F，小球在水平方向上的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有F＝ma，由匀变速直线运动规律可得0－v02＝－2aL，联立可得F＝，故B正确；小球到达上管口时，水平速度减为零，进入管中后其不再受风力作用，只有竖直方向的速度，从抛出到落地全程，小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有v2＝2gh，则小球落地时的速度大小为v＝，D正确，C错误。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．(8分)如图所示的实验装置，可用来研究平抛运动。 (1)关于实验过程中的一些做法，以下合理的有_________________。 A．小球释放的初始位置越高越好 B．调整木板，使之与小球下落的竖直面平行 C．小球的平抛运动要靠近但不接触木板 D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹 (2)某同学在实验操作时发现，将小球轻轻放在斜槽末端时，小球能自动滚下。他应该：________________________________________________________________________。 (3)某同学做“探究平抛运动的特点”的实验时，重复让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标(x，y)，画出y－x2图像如图所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是________；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小球从轨道末端飞出的速度为________(各物理量均取国际单位)。 答案　(1)BC(2分)　(2)调节斜槽末端使其水平(2分)　(3)抛物线(2分)　(2分) 解析　(1)小球从适当高度释放即可，释放小球的初始位置越高，需要的木板越宽，不利于实验，故A错误；调整木板，使之与小球下落的竖直面平行，如果不平行，小球会与木板发生碰撞，故B正确；小球做平抛运动时要靠近木板但不能与木板接触，否则会影响小球的平抛运动轨迹，故C正确；应用平滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹，故D错误。 (2)小球能自动滚下，说明斜槽末端倾斜，所以要调节斜槽末端使其水平。 (3)根据平抛运动规律，在水平方向有x＝v0t 在竖直方向有y＝gt2 得y＝x2 由此可知在y－x2图像中，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是抛物线， 图像的斜率k＝，解得v0＝。 12．(8分)未来若在一个未知星球上用如图甲所示装置“探究平抛运动的特点”。如图甲所示，悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图乙中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则： (1)由以上信息可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。 (2)该星球表面的重力加速度为________m/s2。 (3)小球平抛的初速度大小是________m/s。 (4)小球在b点时的速度大小是________m/s。 答案　(1)是(2分)　(2)8(2分)　(3)0.8(2分)　(4)(2分) 解析　(1)竖直方向上，由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5可知，a点是小球的抛出点。 (2)由ab、bc、cd水平距离相同可知，a到b、b到c运动时间间隔相同，设为T，在竖直方向有Δh＝g星T2，已知照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则Δh＝0.08 m，T＝0.10 s，可求出g星＝8 m/s2。 (3)两相邻位置间的时间间隔为0.10 s，水平距离为8 cm，由x＝v0T，得初速度大小v0＝0.8 m/s。 (4)b点竖直分速度为a、c间的竖直平均速度，则vyb＝ m/s＝0.8 m/s，所以vb＝＝ m/s。 13．(10分)(2022·北京市第四中学顺义分校高一月考)某地突降暴雨，道路被淹，需要调用直升机抢运被困人员。如图甲所示，直升机放下绳索吊起被困人员，一边收缩绳索一边飞向安全地，前4 s内被困人员水平方向的vx－t图像和竖直方向的vy－t图像分别如图乙、图丙所示。不计空气阻力，g＝10 m/s2。以t＝0时刻被困人员所在位置为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，竖直向上为y轴正方向，求被困人员： (1)在4 s末的速度v大小； (2)在4 s末的位置坐标(x，y)； (3)在前4 s的轨迹方程。 答案　(1)5 m/s　(2)(12 m,8 m)　(3)y＝(0≤x≤12 m) 解析　(1)由题图乙、丙知4 s末的速度大小为 v＝＝5 m/s(2分) (2)根据速度—时间图像与t轴围成的面积表示位移，4 s末水平方向的位移和竖直方向的位移分别为： x＝3×4 m＝12 m(1分) y＝ m＝8 m(1分) 故在4 s末的位置坐标为(12 m,8 m)(1分) (3)在前4 s内： x＝3t(m)，(1分) y＝at2 (1分) a＝ m/s2＝1 m/s2 (1分) 可得前4 s的轨迹方程为y＝(0≤x≤12 m)。(2分) 14.(12分)如图所示，小球从平台上水平抛出，正好无碰撞落在临近平台的一倾角为α＝53°的光滑固定斜面的顶端并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求： (1)小球水平抛出的初速度大小v0； (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s； (3)若斜面顶端高H＝20.8 m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。 答案　(1)3 m/s　(2)1.2 m　(3)2.4 s 解析　(1)小球从平台抛出后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动 则h＝gt12，vy＝gt1(2分) 根据已知条件结合速度的合成与分解有 tan 53°＝(1分) 代入数值解得：v0＝3 m/s，t1＝0.4 s。(2分) (2)s＝v0t1，则s＝1.2 m。(2分) (3)设小球落到斜面顶端的速度大小为v1， sin 53°＝(1分) 小球在光滑斜面上的加速度大小为a＝gsin 53°(1分) 小球在斜面上的运动过程满足：＝v1t2＋at22(1分) 故小球离开平台后到达斜面底端经历的时间为 t＝t1＋t2(1分) 联立以上各式解得：t＝2.4 s。(1分) 15.(16分)(2022·全国甲卷)将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3∶7。重力加速度大小取g＝10 m/s2，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。 答案　 m/s 解析　频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为t＝4T＝4×0.05 s＝0.2 s(2分) 设抛出瞬间小球的速度大小为v0，每相邻两球间在水平方向上的位移为x，竖直方向上的位移分别为y1、y2，根据平抛运动的规律有x＝v0t(1分) y1＝gt2＝×10×0.22 m＝0.2 m(2分) y2＝g(2t)2－gt2＝×10×(0.42－0.22) m＝0.6 m(2分) 令y1＝y，则有y2＝3y1＝3y(1分) 已标注的线段s1、s2分别为s1＝(1分) s2＝＝(1分) 则有∶＝3∶7(2分) 整理得x＝y(2分) 故在抛出瞬间小球的速度大小为 v0＝＝ m/s。(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$