内容正文:
2025—2026学年度第一学期期末复习(八)
抛体的运动过关测试题
(考点:必修二第五章)
目录
抛体的运动过关测试题(一)基础版:难度系数0.8
抛体的运动过关测试题(二)提升版:难度系数0.6
抛体的运动过关测试题(一)基础版
难度系数0.8
一、单选题
1.2025年9月25日,受洪水影响,广东江门出现物资短缺,从珠海金湾机场起飞的直升机承担救灾物资投放任务。假设飞机水平匀速飞行,相隔1s先后投下两箱物品甲和乙。不计空气阻力,则这两箱物品在空中下落过程中,地面上的人看到( )
A.两箱物品的水平距离越来越大 B.两箱物品的竖直距离越来越大
C.两箱物品在空中做变加速运动 D.物品甲在相同时间内速度的增量越来越大
2.一质点从点到点做曲线运动,当它通过点时,下列关于质点速度和加速度的关系图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,将飞镖以大小为的速度水平射出,飞镖插入墙面时速度与竖直方向夹角为60°,若不考虑所受的空气阻力,则飞镖在空中的运动时间为( )
A. B. C. D.
4.如图所示为某中学的楼梯侧面的结构简图,每级台阶的水平距离均为、高度均为且边缘在同一条直线上。现将一小球(视为质点)从台阶1的边缘以一定的初速度水平抛出,小球首次落在台阶5上,不计空气阻力,重力加速度大小取,则的大小可能为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,两个等高、倾角分别为37°和53°的斜面紧靠在水平地面上,从斜面的顶端同时将小球A、B以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。若不计空气阻力,sin37°=cos53°=0.6,则小球A、B从被抛出到落在斜面上所用时间之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.16∶9 D.9∶16
6.在水平地面上匀速运动的汽车通过定滑轮用绳子吊起一物体,若汽车和被吊物体在某一时刻的速度大小分别为和,如图示,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7.一无人机在水平面内进行表演,Ox方向向东,Oy方向向北,机载传感器描绘出的无人机在水平面内运动的轨迹如图所示。若内的曲线为开口向右的抛物线,则该无人机向东飞行的(速度-时间)图像和向北飞行的(速度-时间)图像可能为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题
8.如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目,游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示。游客(视为质点)以水平速度从A点滑出,然后落在倾角的斜面上的B点。不计空气阻力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.游客在空中运动的时间为0.3s B.A、B两点的水平距离为
C.游客在B点的速度大小为 D.游客从A运动到B过程中的速度偏转角为
9.“跳一跳”小游戏需要玩家控制棋子离开平台时的速度,使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹,棋子运动的最高点离平台的高度为h,水平速度为vx。若棋子可视为质点,空气阻力不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.棋子从跳起至落到另一个平台所用时间为
B.棋子从最高点落到平台上所需要的时间为
C.棋子落到平台上的速度大小为
D.棋子落到平台上的速度大小为
10.在一条宽的河中,水的流速,一只小船要渡过河至少需要的时间。则下列判断正确的是( )
A.小船相对于静水的速度为
B.无论小船怎样渡河都无法到达正对岸
C.若小船以最短时间渡河,则它在正对岸下游处靠岸
D.若小船船头的指向与上游河岸的夹角为,则小船渡河位移最短
三、实验题
11.图甲是探究平抛物体运动的特点的实验装置图。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛 相同。
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 m/s()。
12.某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明( )
A.平抛运动竖直方向是自由落体运动
B.平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)为测量小球平抛的初速度,实验中除了用到如图乙所示的器材之外,还需要用到( )
A.天平 B.秒表 C.刻度尺
(3)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹,图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置 (选填“较低”或“较高”)。
(4)如图丁所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置,每个正方形小格的边长为5.00cm,g取10m/s2,则该小球做平抛运动的初速度大小v0= m/s,小球的抛出点是否在O′点 ,请说明理由 。
四、解答题
13.一物体从5m高处水平抛出,落地时速度方向与水平方向的夹角为53°,g取,,,气阻力不计。求:
(1)物体经过多长时间下落到地面?(2)物体落地前瞬时速度竖直分量的大小?
(3)物体从抛出到落地过程中水平射程的大小?
14.如图所示,质量为m的小球从距离水平面高h的O点由静止释放,小球除受到重力外,还受到竖直平面内恒力F的作用,沿直线OP匀加速运动到水平面上的P点,小球落到P点时的速度大小为。已知P点与O点在水平面上的投影点Q之间的距离为,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)小球从O点到落地点P的位移大小和方向;
(2)小球受到的竖直面内的恒力F的大小和方向。
15.为了祖国的统一,为了维护世界的和平,2024年10月14日中国人民解放军东部战区组织陆军、海军、空军、火箭军等兵力开展“联合利剑—2024B”一次大规模的围台军演。如图所示,某科目军事演习,红军“轰—20”轰炸机在离海面高H=500m高处水平飞行,发现远处海面有一艘静止的蓝军模型军舰,飞机为了保证安全,需要在距离军舰水平距离s=1000m时投下炸弹,若军舰发现飞机投下炸弹时立即以加速度a=2m/s2开始做匀加速直线运动,与飞机运动方向相同,结果炸弹仍然命中目标,不计军舰大小,不计空气阻力(g=10m/s2),求:
(1)炸弹从投出至命中目标经过的时间; (2)飞机释放炸弹时飞行速度的大小v;
(3)若军舰不动,同时竖直向上发炮拦截炸弹,发射炮弹的速度大小v0应为多少才能成功拦截?
抛体的运动过关测试题(二)提升版
难度系数0.6
一、单选题
1.2024年11月第15届中国国际航空航天博览会在广东珠海盛大开幕,在开幕式上歼击机进行了华丽的表演,如图所示,歼击机做曲线运动,则下列说法中正确的是( )
A.歼击机速度可能不变
B.歼击机所受合力一定是变力
C.歼击机向上运动时处于超重状态
D.歼击机的加速度方向与合力方向始终在同一条直线上
2.如图汽车正在水平路面减速向左转弯,假设车速为,加速度为。下列描述此刻汽车速度和加速度方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,机器人在离地面高度为h处以速度斜向右上方抛球,球到达最高点离地面高度为H。忽略空气阻力,重力加速度为g。则( )
A.球到最高点速度为零
B.球到最高点加速度为零
C.球在最高点速度为
D.球从抛出到落地时间
4.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员在时刻从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆,如图所示。测得ab间的距离为40m,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在水平方向做匀加速直线运动
B.运动员从a运动到b的时间为2s
C.运动员在a处的速度大小为
D.若运动员从a处飞出的初速度减小为一半,他着陆的速度偏向角变小
5.如图所示,套在细直杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连,在外力作用下A沿杆以速度vA匀速上升经过P、Q两点,经过P点时轻绳与竖直杆间的夹角为α,经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向,轻绳始终保持伸直状态。则( )
A.经过P点时,B的速度大小等于
B.当α=30°时,A、B的速度大小之比是1∶2
C.在A从P至Q的过程中,B受到的拉力大于重力
D.经过Q点时,B的速度方向向下
6.如图所示,轰炸机在高空沿直线水平匀速飞行时先后投下三颗炸弹,炸弹依次落在斜面的山坡上的三点,其中为的中点,投掷第一颗与第二颗炸弹的时间间隔为,投掷第二颗与第三颗炸弹的时间间隔为,不计空气阻力,则( )
A. B. C. D.无法确定
7.深圳大疆公司是全球知名的无人机生产商,生产的无人机在各行各业中得到了广泛应用。一测试员应用无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图甲是在测试软件中设定的x、y、z轴的正方向,其中z轴沿竖直方向,无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行,从t=0时刻开始测试员进行变速操作,软件生成了x、y、z轴方向的(加速度-时间)图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.0~1s无人机处于失重状态
B.0~1s沿x轴方向无人机做减速动
C.1s~2s沿y轴方向无人机做加速动
D.1s~2s沿z轴方向无人机做加速动
二、多选题
8.如图所示,小船在宽的河中渡河,水流速度是,船在静水中的速度是,关于小船渡河以下说法正确的是( )
A.渡河时间最短是
B.渡河时间最短是
C.渡河位移最短是
D.当船头与上游河岸夹角为时,渡河位移最短
9.如图所示,AB为半圆环ACB的水平直径,C为环上的最低点,一个小球从A点以速度v0水平抛出,经一段时间t与半圆环相撞,不计空气阻力。则下列判断正确的是( )
A.v0越大,运动时间越长
B.落在C点是运动时间最长
C.只要v0足够大,小球可能不落在圆环上
D.无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环
10.如图,空间有一底面处于水平地面上的正方体框架,边长为L,从顶点A以不同速率沿不同方向水平抛出同一小球(可视为质点,不计空气阻力)。关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.落点在A1B1C1D1内的小球,运动时间可能不同
B.落点在A1B1C1D1内的小球,击中C1点的小球初速度最大
C.落点在A1B1C1D1内的小球,击中、D1点时速度相同
D.运动轨迹与AC1相交的小球,在交点处的速度方向都相同
11.跳台滑雪的简易示意图如图所示,运动员(可视为质点)两次从雪坡上由静止滑下,到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出,分别落在平台下方的斜面上的M、N两点,落在M、N两点时运动员的速度方向与斜面间的夹角分别为θ1、θ2,下落过程中,运动员的速度变化量大小分别为vM、vN。不计空气阻力,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
三、实验题
12.某小组进行“探究平抛运动的特点”实验,实验装置如图甲所示。实验时,该小组用手机拍摄小球做平抛运动的过程,帧频为30帧/秒,然后将视频导入“Tracker”软件进行分析,得到实验规律。
(1)关于该实验,下列说法正确的有___________;
A.选择体积小、密度大的小球
B.斜槽的末端必须水平
C.为减小阻力影响,斜槽必须光滑
(2)将视频导入“Tracker”软件后,以抛出点为坐标原点,沿水平方向建立x轴,竖直方向建立y轴,得到轨迹如图乙所示。运用图乙中的数据(计算结果均保留3位有效数字)
①小球在水平方向的速度大小 m/s;
②拟合得到轨迹方程为,其中,由此求得当地重力加速度 。
13.某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移x。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有______。
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.应选择质量较大,体积较小的小球
D.每次小球应从同一高度由静止释放
E.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好
(2)若某次实验时,小球抛出点距底板的高度为h,水平位移为x,重力加速度为g,则小球的平抛初速度为 (用h、x、g表示)。
(3)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,当地重力加速度g取,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度= m/s,小球抛出点的坐标为 。
四、解答题
14.如图所示,滑板爱好者在水平平台上的A点,从静止开匀加速滑行,到达B点时的速度,再从点做平抛运动落在水平地面上的点,平台距地面高度,取。求:
(1)滑板爱好者沿水平平台滑行的加速度大小;
(2)滑板爱好者从点运动到点所需时间;
(3)滑板爱好者落在点时的速度的大小。
15.如图所示,第一象限的曲线是竖直面内抛物线的一部分,抛物线方程为。、两点的坐标分别为,从、两点先后水平抛出两个小球甲和乙,两小球刚好在抛物线上相遇。忽略空气阻力,甲球的初速度,重力加速度取。求:
(1)相遇点的坐标;
(2)小球乙平抛的初速度大小和乙比甲早抛出的时间。
16.如图甲是一幅名为“打水漂儿”的画,画中是很多人儿时玩过的一种游戏:在河岸边将小石片水平抛出,石片碰到水面时并不会直接沉入水中,而是擦着水面再次弹起飞行,跳跃数次后沉入水中。如图乙所示,现有一人在池塘边距水面高度为处,将一小石片以初速度水平抛出,若小石片每次与水面接触后,竖直方向的分速度反向,大小变为接触前的,水平方向的分速度方向不变,大小变为接触前的,空气阻力及小石片与水面接触的时间可忽略不计,重力加速度。求:
(1)小石片第一次接触水面前瞬间的速度v;
(2)小石片从抛出到第二次与水面接触所经历的时间t;
(3)小石片从抛出到第二次与水面接触时与抛出点间的水平距离x。
人教版物理必修二 期末复习系列 唐山市第二中学
试卷第12页,共15页
试卷第13页,共15页
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抛体的运动过关测试题(一)基础版
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
C
D
B
B
BC
BC
AD
1.B
【详解】A.两箱物资在水平方向上做匀速直线运动,且速度大小相等,则两箱物品的水平距离不变,故A错误;
B.设物品乙下落的时间为时,两箱物品的竖直距离为
即两箱物品的竖直距离越来越大,故B正确;
C.两箱物品在空中都只受重力,加速度均为重力加速度,即做匀变速曲线运动,故C错误;
D.物品甲只受重力,加速度为重力加速度,根据可知,物品甲在相同时间内速度的增量不变,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】质点做曲线运动,速度方向处于轨迹的切线方向,加速度方向位于轨迹的凹侧。
故选A。
3.D
【详解】飞镖做平抛运动,其竖直分速度
由于
则时间
故选D。
4.C
【详解】设球从台阶1边缘水平抛出,初速度为v0。台阶1到台阶5相差4级台阶,故总竖直高度为4h=0.8m,总水平距离为4s=1.2m。小球竖直方向由自由落体规律得
解得t= 0.4s
水平方向位移,欲使小球正好落到台阶5边缘,有x=1.2m
解得v0 = 3m/s
验证小球不会先落在台阶2、3、4:以台阶4为例,其下落高度0.6m所需时间
对应水平位移x₄ =≈1.04m > 0.9m(台阶4边缘的水平距离),故不会先落在台阶4;检查台阶2、3同理可知也不会提前落下。
故选C。
5.D
【详解】根据
解得
小球A、B从被抛出到落在斜面上所用时间之比为
故选D。
6.B
【详解】将汽车的速度分解为沿绳子和垂直绳子两个分速度,其中沿绳子分速度大小等于被吊物体的速度大小,则有
故选B。
7.B
【详解】由题图可知,因y-x图像是开口向右的抛物线,则无人机向东做初速度为0的匀加速直线运动,同时向北做匀速直线运动,即vx-t图像为过原点的倾斜的直线,vy-t图线为平行于t轴的直线。故选B。
8.BC
【详解】AB.根据平抛运动规律有,
由平抛运动推论有
解得,
故A错误,B正确;
C.游客在点的竖直方向速度大小为
游客在点的速度大小
故C正确。
D.A到过程中,位移偏转角为,由平抛运动推论得速度偏转角的正切值
游客从A运动到过程中的速度偏转角小于,故D错误。
故选BC。
9.BC
【详解】AB.棋子从最高点落到平台上做平抛运动,竖直方向有
解得
根据对称性可知棋子从跳起至落到另一个平台所用时间为
故A错误,B正确;
CD.棋子落到平台上的竖直分速度大小为
则棋子落到平台上的速度大小为
故C正确,D错误。
故选BC。
10.AD
【详解】A.当船头垂直河岸渡河时,所用时间最短,则有
可得小船相对于静水的速度为
故A正确;
BD.由于小船在静水的速度大于水速,则小船可以到达正对岸,小船渡河位移最短,此时有
可得
解得
可知小船船头的指向与上游河岸的夹角为,则小船渡河位移最短,故B错误,D正确;
C.若小船以最短时间渡河,则有
则它在正对岸下游处靠岸,故C错误。
故选AD。
11.(1)初速度/轨迹
(2)1.6
【详解】(1)让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛运动的初速度相等(或轨迹相同)。
(2)根据得,运动时间为
则小球平抛运动的初速度为。
12.(1)A
(2)C
(3)较低
(4) 1.5 不在 从竖直方向看O′、A、B、C间的时间间隔相等,因此水平方向它们距离应相等,抛出点在O′左侧一小格位置
【详解】(1)图甲所示实验中,小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落,可观察到A、B同时落地,说明A、B两球在竖直方向有相同的运动情况,则实验表明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
故选A。
(2)在图乙所示实验中,除了用到图中器材之外,下列器材还需要用到刻度尺,测量小球的坐标,才能求出小球的初速度。不需要天平和秒表。
故选C。
(3)两条平抛的轨迹,取相同的竖直高度,则平抛的时间相同,由可知,图线①的水平位移长,其初速度较大,需要从较高的位置滚下获得较大初速度,则图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置较低。
(4)[1]由题图,竖直方向有
解得
水平方向有
解得小球做平抛运动的初速度大小为
[2]小球在B点的竖直分速度大小为
则小球在B点的速度大小为
[3]从竖直方向看O′、A、B、C间的时间间隔相等,因此水平方向它们距离应相等,抛出点在O′左侧一小格位置。
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,物体做平抛运动,竖直方向上有
解得
(2)根据题意可知,物体做平抛运动,竖直方向上有
解得
(3)落地时速度方向与水平方向的夹角为53°,则有
解得
水平方向上有
解得
14.(1)2h,方向与竖直方向成60°角斜向右下方
(2)mg,方向与竖直方向成60°角斜向右上方
【详解】(1)根据位移的定义可知,小球从O点到落地点P的位移
与竖直方向的夹角
解得
所以位移大小为2h,方向与竖直方向成60°角斜向右下方;
(2)根据匀变速直线运动的速度位移关系,可知
解得小球做匀加速运动的加速度大小为
根据力的合成,由于重力与合力大小相等,且夹角为60°,根据平行四边形定则可知
方向与竖直方向成60°角斜向右上方。
15.(1)10s
(2)110m/s
(3)55m/s
【详解】(1)根据题意,炸弹做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,由
解得
(2)根据题意,炸弹做平抛运动,水平方向有
解得飞机释放炸弹时飞行速度的大小为
(3)根据题意,炸弹在竖直方向做自由落体运动,若军舰不动,发射炮弹竖直向上做上抛运动,若要成功拦截,在竖直方向上有
炸弹在水平方向有
联立解得
抛体的运动过关测试题(二)提升版
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
B
C
B
D
ACD
BD
BD
题号
11
答案
AD
1.D
【详解】A.歼击机做曲线运动,速度方向一定发生变化,即速度一定改变,故A错误;
B.做曲线运动的物体所受合力不为零,合力可以是恒力,也可以是变力,故B错误;
C.歼击机向上运动时加速度方向未知,不能判断歼击机处于超重还是失重,故C错误;
D.由牛顿第二定律可知,加速度方向与合力方向相同,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】做曲线运动物体的加速度指向轨迹的凹侧,故D错误;
汽车减速向左转弯,加速度方向与速度方向的夹角大于,故AB错误,C正确。
故选C。
3.D
【详解】A.球做斜抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,可知,球到最高点速度不为零,故A错误;
B.球做斜抛运动,球到最高点加速度为重力加速度,故B错误;
CD.令初速度与水平方向夹角为,球在最高点速度为,则有
球从最高点下落至抛出点等高过程有
球从最高点下落至地面过程有
根据斜抛运动的对称性有,
解得,
故C错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】A.运动员在空中做平抛运动,根据平抛运动规律可知,运动员沿水平方向做匀速运动,故A错误;
BC.根据平抛运动规律可知,水平方向
竖直方向则有
结合几何知识可得,
联立解得运动员从a运动到b的时间为
运动员在a处的速度大小为,故B正确,C错误;
D.设速度的偏角为,斜坡的倾角为,根据平抛运动规律可得
由于斜坡的倾角不变,因此若运动员从a处飞出的初速度减小为一半,他着陆的速度偏向角不变,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】AB.A的速度沿轻绳方向的分速度与B的速度vB大小相等,则有
当时,A、B的速度大小之比是,AB错误;
CD.当A环上升至与定滑轮的连线处于水平方向的位置Q时,B的速度vB=0,当A上升时,夹角α增大,由可知,B向下做减速运动,加速度方向向上,由牛顿第二定律可知,轻绳对B的拉力大于B的重力,C正确,D错误。
故选C。
6.B
【详解】如图所示
A、B、C三点为山坡上等间距的三个点,由几何关系可知,AA'、BB'的竖直高度差相同,设A'到A的时间为tAA',B'到B的时间为tBB'。平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,越往下竖直分速度越大,结合自由落体运动的特点可知
tAA'<tBB'
而投掷第一颗与第二颗炸弹的时间间隔为,投掷第二颗与第三颗炸弹的时间间隔为,则。
故B正确。
7.D
【详解】A.由图可知,0~1s无人机沿z轴方向的加速度为零,即无人机在沿z轴方向受力平衡,故A错误;
B.由图可知,0~1s无人机有沿x轴负方向的加速度,沿x轴方向的初速度为零,所以无人机沿x轴负方向做加速运动,故B错误;
C.无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行,由图可知,0~2s无人机有沿y轴负方向加速度,所以无人机沿y轴正方向先做减速运动,由于不确定0~1s无人机沿y轴正方向是否减小到零,所以1s~2s沿y轴正方向无人机可能做减速运动、先沿y轴正方向减速后反向加速或者y轴负方向加速运动,故C错误;
D.由图可知,0~1s无人机沿z轴方向的加速度为零,初速度为零,所以0~1s无人机沿z轴方向的速度一直为零;由图可知,1s~2s无人机有沿z轴负方向的加速度,所以无人机沿z轴负方向做加速运动,故D正确。
故选D。
8.ACD
【详解】AB.当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间,A正确、B错误;
C.船速大于水速,所以渡河位移最短是,等于河宽,故C正确;
D.当合速度的方向与静水速的方向垂直时,船的航程最短,设此时静水速的方向与河岸的夹角为,有
则当船头与上游河岸夹角为时,渡河位移最短,故D正确。
故选ACD。
9.BD
【详解】A.平抛运动竖直方向做自由落体运动,则有
解得
可知,当落地在最低点C左侧时,v0越大,运动时间越长,当落地在最低点C右侧时,v0越大,运动时间越短,故A错误;
B.结合上述可知,落在C点时,竖直分位移最大,此时运动时间最长,故B正确;
C.无论速度有多大,小球在竖直方向总存在一定的分位移,即小球运动轨迹总在AB虚线下侧,即无论v够有多大,小球均能够落在圆环上,故C错误;
D.令小球位移与水平方向夹角为,落点速度与水平方向夹角为,则有
表明落点速度方向的反向延长线与对应时间内水平方向分位移对应的线段的中点相交于一点,若小球垂直撞击半圆环,则其撞击点速度的反向延长线相交于圆心,但此时圆心不是对应线段的中点,与上述结论矛盾,即无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环,故D正确。
故选BD。
10.BD
【详解】AB.落点在A1B1C1D1内的小球,运动时间均为
但落到C1点的小球水平位移最大,故其初速度最大,故A错误,B正确;
C.击中D1点,此时初速度方向沿AD方向,故合速度方向在平面内;若击中点,此时初速度方向沿AB方向,故合速度方向在平面内;故速度方向不同,则速度不同,故C错误;
D.运动轨迹与相交的小球,位移的偏向角均相同,均为
速度的偏向角
可知速度偏向角都相同,即在与交点处的速度方向都相同, 故D正确。
故选BD。
11.AD
【详解】AB.运动员做平抛运动,运动时间满足
解得
运动员落到N点时竖直高度大,所以运动时间
平抛运动只受重力作用,加速度为重力加速度,根据
可知两次平抛的速度变化量,故 A 正确,B 错误;
CD.如图,连接 P 点到落点构造斜面
根据平抛运动推论:速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍,则 ,
因为
所以
可知,故 D 正确,C 错误。
故选AD。
12.(1)AB
(2) 1.50 9.77
【详解】(1)A.选择体积小、质量大,即密度大的小球,可减小空气阻力的影响,故A正确;
B.斜槽末端必须水平,以保证平抛初速度水平,故B正确;
C.斜槽的摩擦力对实验无影响,故C错误。
故选AB。
(2)[1]小球在水平方向的速度大小
[2]小球做平抛运动过程,有,
联立解得
结合拟合得到轨迹方程为,可得
由此求得当地重力加速度
13.(1)ACD
(2)
(3) 2
【分析】本题的关键是知道实验的原理以及注意事项,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解。
【详解】(1)A.保证斜槽轨道末端应水平,以便于小球初速度沿水平方向,故A正确;
B.小球在轨道上运动时摩擦力不会影响其速度方向,不必光滑,故B错误;
C.应选择质量较大,体积较小的小球,减少空气阻力影响,故C正确;
DE.小球应从同一高度释放,释放位置不能太高或太低,D正确,E错误
故选ACD。
(2)竖直方向有,水平方向有
联立解得
(3)由
解得
又,,,
联立解得,故抛出点坐标为。
14.(1)2m/s2
(2)0.3s
(3)5m/s
【详解】(1)根据可得
(2)由平抛运动可知滑板爱好者从点运动到点所需时间
(3)滑板爱好者落在点时的速度的大小
15.(1)(2,8)
(2),
【详解】(1)设相遇点坐标为,甲球从抛出到相遇的时间为,则有,
又
联立得,,
故相遇点的坐标为(2,8)
(2)设乙球平抛的初速度为,时间为,则有,
联立得,
小球乙比甲早抛出
16.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小石片第一次抛出做平抛运动,
联立解得,
小石片第一次接触水面前瞬间的速度
(2)小石片第一次弹起时竖直方向的速度
小石片从第一次弹起到第二次碰撞水面的时间
小石片从抛出后到第二次与水面接触所经历的时间
(3)小石片第一次弹起时水平方向的速度
小石片第二次接触水面处与抛出点的水平距离
答案第6页,共14页
答案第1页,共14页
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