第五章 抛体运动单元测试2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

第五章 抛体运动单元测试 一、单选题 1．对于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是（　　） A．合运动的速度一定比两个分运动的速度都大 B．合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大 C．合运动的速度方向就是物体实际运动的方向 D．合运动的时间一定比分运动的时间长 2．1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为（　　） A．75s B．95s C．100s D．300s 3．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，关于物体A的运动及受力情况，下面说法中正确的是（　　） A．匀速上升 B．减速上升 C．拉力大于重力 D．拉力小于重力 4．一质点静止在光滑水平面上，在t1＝0至t2＝2 s时间内受到水平向东的恒力F1作用，在t2＝2 s至t3＝4 s时间内受到水平向南的恒力F2作用，则物体在t2～t3时间内所做的运动一定是(  ) A．匀变速直线运动 B．变加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．变加速曲线运动 5．一质点沿y轴正方向匀速运动，经过坐标原点O点时，受到x轴负方向的恒力作用，它的运动轨迹可能是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示是排球场的场地示意图，设排球场的总长为L，前场区的长度为，网高为h，在排球比赛中，对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的弹跳水平不高，运动员的击球点的高度小于某个临界值H，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越界。设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处，正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出，关于该种情况下临界值H的大小，下列关系式正确的是（　　） A．H=h B． C．H=h D． 7．一个物体以30m/s的速度水平抛出，落地时的速度大小是50m/s，取g=10m/s2，则（　　） A．物体落地的时间为2s B．物体落地的时间为5s C．抛出点的高度为20m D．抛出点的高度为80m 8．物体运动时，若其加速度大小和方向都不变，则物体（   ） A．一定作匀变速直线运动 B．一定作曲线运动 C．可能作曲线运动 D．一定作匀速运动 9．已知某船在静水中的最大速度为5 m/s，现让该船渡过某条河，假设河的两岸是平行线，河水流速恒定，河宽d＝100 m，船以最短时间渡河，航线与岸的夹角为60°，则（　　） A．渡河时间为10 s B．河水流速为 C．实际渡河位移为 D．无论如何调整船头方向，船都无法到达正对岸 10．关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（　　） A．合速度不可能比两个分速度都小 B．两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动 C．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动 D．一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动 11．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，该同学某次使球拍与水平方向夹角在B点击球，球以速度2垂直球拍离开B点，恰好与墙壁垂直在A点碰撞，忽略空气阻力，已知，，。则球在A点与墙壁垂直碰撞时的速度大小为（　　） A．1.2 B．1.5 C．1.6 D．2 12．把物体以一定速度水平抛出，不计空气阻力，g=10m/s2，那么在落地前的任一秒内 A．物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B．物体的末速度大小一定比初速度大10m/s C．物体的位移比前一秒多10 m D．物体下落的高度一定比前一秒多10m 13．高台跳雪是冬奥会中一项惊险又刺激的运动项目，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从图中O点以v1水平飞出，落至图中A点．另一名运动员同样从O点以v2水平飞出，落至图中B点，运动员可看成质点且忽略空气阻力已知OA:OB=81：100，则下列关系错误的是 A．运动员下落时间t1:t2=9:10 B．初速度大小v1:v2=9:10 C．落至A点和B点的速度大小vA:vB=9：10 D．落至A点和B点的速度方向不同 14．一摆渡人在摆渡小船过河的过程中，船头斜向下游始终与河岸成60°角，小船恰好从甲渡口到达河对岸的乙渡口。已知船在静水中的速度和河水的流速大小相等，若河宽为d，则甲渡口和乙渡口的距离为（　　） A．2d B． C． D． 二、填空题 15．某人将石块从某高处以5m/s的速度水平抛出，落地点距抛出点的水平距离为5m，则石块落地时间是 s，抛出点距地面的高度是 m。忽略空气阻力，g取10m/s2。 16．在高为1.8m的地方将一个小球分别以1m/s和2m/s的初速度水平抛出（不计空气阻力），则两种情况下落地的时间之比为 ；水平位移之比是 。 17．一同学用如图所示装置研究平抛运动，用小锤打击弹性金属片，两个小球同时开始运动，空气阻力不计，左球自由下落，t1时间落地，右球沿水平方向抛出，t2时间落地，则t1 t2（填“>”、“<”或“=”）。 18．一个物体做平抛运动，它的运动性质是 （选填“匀变速曲线运动”或“变加速曲线运动”），它在水平方向上的分运动是 （选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）；竖直方向上的分运动是 （选填“匀速直线运动”或“自由落体运动”）。 19．河宽，船在静水中的速度是，水流速度是，则过河的最短时间为 ，最小位移是 。 三、计算题 20．如图所示，顺时针以5.0m/s匀速转动的水平传送带的两个皮带轮的圆心分别为A、B，右端与等高的光滑水平平台恰好接触，一小物块m（可看成质点）从A点正上方轻放于传送带上，小物块与传送带间动摩擦因数，最后从光滑水平平台上滑出，恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，，，。则： （1）小物块水平抛出的初速度是多少？ （2）斜面顶端与平台右边缘的水平距离s和传送带AB长度L各是多少？ （3）若斜面顶端高，则小物块离开平台后经多长时间t到达斜面底端？ 21．如图所示，CDE为固定在竖直平面内的圆弧轨道，圆心为O，半径OC与水平方向的夹角，C、E两点等高。一质量m=0.2kg的小物块（视为质点）从水平台面AB的B点以v0=3m/s的速度离开台面右端，物块恰好从C点无碰撞地进入轨道CDE。已知物块通过E点的速度与通过C点时的速度大小相等，取g=10m/s2，，，空气阻力不计。 （1）求B、C两点的水平距离x； （2）若物块从E点飞出后恰好能回到C点，求圆弧轨道的半径r。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C 【详解】AB．合运动的速度（合速度）与分运动的速度（分速度）之间的关系遵循平行四边形定则，其中合速度为平行四边形的对角线，而两个分速度为平行四边形的两个邻边，由几何知识可知，故选项A、B错误； C．合运动指的就是物体的实际运动，故选项C正确； D．合运动和分运动具有等时性，故选项D错误。故选C。 2．D 【详解】河宽一定，当木船船头垂直河岸时，在河宽方向上的速度最大，渡河用时最短，即木船相对静水的速度，渡河时间最短为 故选D。 3．C 【详解】小车向右走，可以将速度沿绳方向和垂直绳方向分解如图： 沿绳方向的速度即为A物体上升的速度，有： 为绳子与水平方向的夹角。当小车向右运动时，减小，增大，所以A物体加速上升，根据牛顿第二定律可知绳子拉力大于A物体的重力，故C正确，ABD错误。 故选C。 4．C 【详解】根据分析可知，物体在时间内受到水平向东的恒力作用，物体向东做匀加速直线运动，在时刻具有向东的速度；物体在时间内受到向南的恒力作用，合力与速度不共线，故做曲线运动，合力恒定，故加速度恒定，所以做匀变速曲线运动，C正确． 5．A 【详解】根据曲线运动的条件，可知，质点在O点的速度方向与轨迹相切，曲线会弯向受力那一侧，即向左弯曲且轨迹不会变成竖直。 故选A。 6．C 【详解】将排球水平击出后排球做平抛运动，排球刚好触网到达底线时，则有 联立解得 H=h 故选C。 7．D 【详解】根据题意可知，物体落地时的竖直分速度为 竖直方向做自由落体运动，则有 解得 抛出点的高度为 故选D。 8．C 【详解】加速度恒定，物体做匀变速运动，当速度方向与加速度在同一直线上，就是匀变速直线运动，当速度方向与加速度方向不在同一直线上，就是匀变速曲线运动。 故选C。 9．B 【详解】A．当船头垂直于河岸渡河时，时间最短，则最短渡河时间 A错误； C．由几何关系知实际渡河的位移为 C错误； B．船沿着河岸方向的位移 则河水的速度 B正确； D．因为v船>v水，调整船头斜向上游方向，船可以到达正对岸，D错误。 故选B。 10．C 【详解】A．运动的合成与分解符合平行四边形法则，因此合速度可以比分速度都小，比如分速度夹角大于90°，合速度可以比分速度都小，A错误； B．两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动或静止状态，B错误； C．两个互成角度的匀变速直线运动中分加速度大小和方向都确定，合加速度为恒定值；当合加速度为恒定值时，合运动一定是匀变速运动，C正确； D．同一直线的运动可以分解一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动，比如竖直下抛运动可以分解成竖直方向的匀速直线运动和自由落体运动，D错误。 故选C。 11．C 【详解】小球由B点到A点所做的抛体运动可以反向看成小球由A点到B点做平抛运动，对小球在B点的速度分解，可得 故C正确，ABD错误。 故选C。 12．D 【详解】AB．设平抛运动的初速度为v0，运动的总时间为t，在落地前的任一秒内末速度为 v2= 初速度 v1= 由数学知识可知，物体的末速度大小不一定等于初速度大小的10倍，与时间有关．物体的末速度大小不一定比初速度大10m/s，也与时间有关．故AB错误； CD．物体竖直方向做自由落体运动，根据推论 △x=gT2=10m 即在落地前的任一秒内物体下落的高度一定比前一秒多10m．水平方向物体做匀速直线运动，在落地前的任一秒内水平位移等于前一秒内水平位移，将下落位移与水平位移合成后，物体的位移比前一秒之差不等于10m．故C错误，D正确． 故选D。 13．D 【详解】A项：由平抛运动知识可得：，所以时间之比为，故A正确； B项：由于两名运动员都落在斜面上，由平抛运动知识和几何关系得： ，所以初速度之比为，故B正确； C、D项：设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为，由平抛运动的推论可知，两名运动员落在斜面上时速度方向与水平方向的夹角相同，落在斜面上的速度为，所以两名运动员落在斜面上的速度之比等于初速度之比即为9：10，故C正确，D错误． 故选D． 14．A 【详解】由题意可知，小船垂直河岸方向的速度为 则过河时间为 小船的合速度为 甲渡口和乙渡口的距离为 联立可得 故A正确，BCD错误。 故选A。 15． 1s 5m 【详解】[1]．物体在水平方向做匀速运动，则由x=v0t可得石块落地时间 [2]．竖直方向做自由落体运动，则抛出点距地面的高度 16． 1∶1 1∶2 【详解】[1][2]根据可知，运动时间相同，故两种情况下落地的时间之比为1：1；水平位移为 x=v0t，故水平位移之比是1：2。 17．= 【详解】[1]空气阻力不计，左球自由下落，做自由落体运动；右球沿水平方向抛出，做平抛运动，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，由于两个小球同时开始运动且下落高度相同，所以两球都同时落地，故有 18． 匀变速曲线运动 匀速直线运动 自由落体运动 【详解】[1] 平抛运动的物体只受重力，加速度为g，保持不变，故平抛运动的加速度恒定是匀变速曲线运动； [2]平抛运动水平方向具有初速度而没有受力，根据牛顿运动定律知平抛运动在水平方向的速度保持不变，故做匀速直线运动； [3]在竖直方向，物体只受重力，且初速度为0，故物体在竖直方向做自由落体运动。 19． 140 700 【详解】[1]河宽一定，船头垂直指向对岸，渡河时间最短，则 [2]最小位移如图 以水流速度的末端为圆心，以船速为半径做圆，此时合速度方向（图中虚直线）产生位移最小，根据相似三角形得到位移与速度的比例关系 解得 20．（1）；（2），；（3） 【详解】（1）根据题意，由公式可得，小物块落在斜面上的竖直分速度为 由平抛运动规律有 解得小物块水平抛出的初速度 （2）小物块在传送带上，由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式有 解得 小物块从平台飞出到落在斜面上的时间为 则面顶端与平台右边缘的水平距离 （3）由平抛运动规律可得，小物块落在斜面上的速度为 小物块在斜面上，由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式有 解得 ，（舍） 则小物块离开平台后到达斜面底端的时间为 21．（1）1.2m；（2）1.5m 【详解】（1）C点速度分解如图所示 由几何关系得 则 由B到C小物体做平抛运动，则 由，解得 （2）由E到C做斜上抛运动，设运动时间为t′，圆轨道的半径为r，若物块从E点飞出后恰好能回到C点，则 ， 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$