第5章 抛体运动 自测卷（寒假预习）高一物理人教版

第五章 抛体运动 自测卷 考试时间：75分钟；满分100分 注意事项： 1．测试范围：人教版第五章（即寒假自学课第1讲~第4讲） 2. 题型：单选题（7题）+多选题（3题）+实验题（2题）+解答题（3题） 第I卷（选择题） 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）羽毛球是许多人喜欢的一项体育运动。下图画出了羽毛球在空中飞行时所受合力F与速度的四种方向，正确的是（　　） A． B．C．D． 2．（本题4分）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（本题4分）2023年6月6日，在云和梯田游客中心举行无人机灯光秀表演，在夜空中排列出“万里挑一童话云和”的字样和山水图案。若分别以水平向右、竖直向上为x、y的正方向，某架参演的无人机起飞阶段在x、y方向的v-t图像分别如图甲、乙所示，则0~t2时间内，该无人机的运行轨迹为（　　） A．B．C．D． 4．（本题4分）汽艇在河岸笔直且宽300m的河中横渡，河水流速是，汽艇在静水中的航速是，则下列说法正确的是（ ） A．依据题中数据，汽艇不可能到达河岸的正对岸 B．如果河水流速增大为，汽艇渡河所需的最短时间将增大 C．要使汽艇渡河的时间最短，渡河航行的位移大小是300m D．要使汽艇渡河的位移最短，渡河所需的时间是100s 5．（本题4分）如图所示，2024年9月30日，在广东茂名举行了亿航EH216-S无人驾驶飞行器载人试验。飞行器和乘客的总质量，飞行器从停机坪点开始试飞，产生的升力在竖直方向和水平方向的分力和随时间的变化关系如图甲、乙所示，运动轨迹在同一竖直面内。在时，运动到点，此时速度方向恰好水平。不计阻力和其他因素的影响，下列说法正确的是（　　） A．飞行器在段做匀变速直线运动 B．飞行器在点的速度 C．点离地面的高度 D．两点的水平距离 6．（本题4分）如图所示，光滑直杆倾斜固定在竖直面内，小球A套在杆上，绕过定滑轮的轻绳一端连接在小球A上，另一端吊着小球B，由静止释放小球A、B，小球A沿杆向上运动，当轻绳与杆间的夹角为60°时，小球A的速度大小vA与小球B的速度大小vB之间的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）如图所示为固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，哪吒和敖丙在A点同时水平踢出两个毽子（可视为质点），初速度分别为，落在轨道上的C、D两点，OC、OD连线与竖直方向的夹角均为，忽略空气阻力，则（　　） A．两个毽子不会同时落到轨道上 B． C．两个毽子速度变化量方向不相同 D．落在D点毽子的速度的反向延长线一定过O点 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）如图所示，某同学在距离篮筐中心水平距离为x的地方跳起投篮。出手点离地面的高度为h，篮筐离地面的高度为H。该同学出手的瞬时速度，要使篮球到达篮筐中心时，竖直速度刚好为零。将篮球看成质点，篮筐大小忽略不计，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．出手时瞬时速度与水平方向的夹角为30° B．出手时瞬时速度与水平方向的夹角为60° C．水平距离 D．水平距离 9．（本题6分）如图所示，固定在水平地面上的光滑斜面长为，倾角为，将一物块（视为质点）从斜面左上方顶点以初速度水平抛出，物块沿斜面恰好运动到右下方顶点，之后离开斜面，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．物块在斜面上做匀变速曲线运动 B．物块沿斜面运动的速度变化得越来越快 C．物块在斜面上的运动时间为 D．两点间的距离为 10．（本题6分）如图所示，坐标系的x轴水平向右，质量为的小球从坐标原点O处，以初速度斜向右上方抛出，同时受到斜向右上方恒定的风力的作用，风力与的夹角为30°，风力与x轴正方向的夹角也为30°，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．小球的速度先减小后增大 B．小球的加速度方向保持不变 C．小球的加速度始终与初速度垂直 D．小球的加速度大小为 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分） 11．（本题6分）如图所示，将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的光滑桌面上，使其底端与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察，在离开滑轨处沿小铁球运动方向用刻度尺在白纸上画一直线。 （1）图甲中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向 （选填“在”或“不在”）同一条直线上；图乙中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向 （选填“在”或“不在”）同一条直线上。 （2）小球做曲线运动时，受到的吸引力方向指向轨迹弯曲的 。 12．（本题10分）某实验小组探究平抛运动的特点，实验时使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。在实验中测得的小球影像的高度差已经在如图中标出。 (1)在实验中测得的小球影像水平间距相同，可验证平抛运动的小球在水平方向做的是 运动： (2)小球运动到上图中位置A时，其速度的水平分量大小为 m/s，当地的重力加速度大小为 m/s2；（结果均保留2位有效数字） (3)利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示。图中图线 （选填“甲”或“乙”）为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为 m/s。（结果保留2位有效数字） 四、解答题（共38分） 13．（本题10分）某快递公司用无人机配送快递，某次配送质量为3kg的快递，在无人机飞行过程中，0~10s内快递在水平方向的速度-时间图像如图甲所示，竖直方向（初速度为零）的加速度-时间图像如图乙所示，求： (1)10s末快递的速度v； (2)1s末快递受到合力的大小F。 14．（本题12分）如图所示，高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的O点水平飞出，落到斜坡上的A点，A点与O点的距离sOA=100m。已知斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员连同滑雪板可视为质点，总质量m=60kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)运动员在空中飞行时间； (2)运动员离开O点时的速度大小； (3)运动员离斜玻最远时相对O点的位移大小 15．（本题16分）如图所示，传送带固定在水平地面上，倾角为，顶端A点与底端B点相距，顺时针转动的速率为。一可视为质点的小物块从O点以的初速度水平向右抛出，恰好落在A点且沿传送带下滑。小物块与传送带间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。，，，求： (1)小物块落到A点时的速度大小； (2)抛出点距A点的水平距离x； (3)小物块从抛出点到B点所用的时间t。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 抛体运动 自测卷 考试时间：75分钟；满分100分 注意事项： 1．测试范围：人教版第五章（即寒假自学课第1讲~第4讲） 2. 题型：单选题（7题）+多选题（3题）+实验题（2题）+解答题（3题） 第I卷（选择题） 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）羽毛球是许多人喜欢的一项体育运动。下图画出了羽毛球在空中飞行时所受合力F与速度的四种方向，正确的是（　　） A． B．C．D． 【答案】B 【详解】做曲线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向，合力方向指向轨迹的凹侧，因为羽毛球在飞出后在上升过程中速度不断减小，所以力F与v夹角为钝角，又根据运动速度、外力的位置关系，故B正确。 故选B。 2．（本题4分）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】汽车从M点运动到N，汽车做曲线运动，根据曲线运动的特点可知，汽车合外力指向运动轨迹的凹侧，由于汽车的速度增大，则合外力方向与速度的方向的夹角为锐角。 故选B。 3．（本题4分）2023年6月6日，在云和梯田游客中心举行无人机灯光秀表演，在夜空中排列出“万里挑一童话云和”的字样和山水图案。若分别以水平向右、竖直向上为x、y的正方向，某架参演的无人机起飞阶段在x、y方向的v-t图像分别如图甲、乙所示，则0~t2时间内，该无人机的运行轨迹为（　　） A．B．C．D． 【答案】A 【详解】做曲线运动的物体，轨迹向加速度方向弯曲。根据速度图像，无人机先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，所以无人机的轨迹先向上弯曲后向下弯曲。 故选A。 4．（本题4分）汽艇在河岸笔直且宽300m的河中横渡，河水流速是，汽艇在静水中的航速是，则下列说法正确的是（ ） A．依据题中数据，汽艇不可能到达河岸的正对岸 B．如果河水流速增大为，汽艇渡河所需的最短时间将增大 C．要使汽艇渡河的时间最短，渡河航行的位移大小是300m D．要使汽艇渡河的位移最短，渡河所需的时间是100s 【答案】D 【详解】A．汽艇在静水中的速度（5m/s）大于水流速度（4m/s），因此可以通过调整航向，使汽艇的实际运动方向垂直河岸，从而到达正对岸，故A错误。 B．渡河最短时间仅由汽艇垂直河岸的分速度决定，与水流速度无关。最短时间为 即使水流速度增大为6m/s，最短时间仍为60s，故B错误。 C．当汽艇航向垂直河岸时，渡河时间最短（60s），但此时位移为实际轨迹长度：横向位移300m，水流方向位移 总位移 ，故C错误。 D．要使位移最短（即到达正对岸），汽艇需沿上游调整航向，使合速度垂直河岸。此时有效速度为 所需时间，故D正确。 故选D。 5．（本题4分）如图所示，2024年9月30日，在广东茂名举行了亿航EH216-S无人驾驶飞行器载人试验。飞行器和乘客的总质量，飞行器从停机坪点开始试飞，产生的升力在竖直方向和水平方向的分力和随时间的变化关系如图甲、乙所示，运动轨迹在同一竖直面内。在时，运动到点，此时速度方向恰好水平。不计阻力和其他因素的影响，下列说法正确的是（　　） A．飞行器在段做匀变速直线运动 B．飞行器在点的速度 C．点离地面的高度 D．两点的水平距离 【答案】D 【详解】A．阶段，飞行器速度与合力方向不共线，做曲线运动，且竖直方向的升力在变，即竖直方向的合力在变，总的合力在变，故物体不做匀变速运动，故A错误； B．水平方向从静止开始的匀加速直线运动，加速度为 根据速度时间公式可得，又飞行器运动到点时速度方向恰好水平，即，故B错误； C．竖直方向的加速度为 ，的加速度为 所以点离地面的高度，解得，故C错误； D．两点的水平距离，故D正确。 故选D。 6．（本题4分）如图所示，光滑直杆倾斜固定在竖直面内，小球A套在杆上，绕过定滑轮的轻绳一端连接在小球A上，另一端吊着小球B，由静止释放小球A、B，小球A沿杆向上运动，当轻绳与杆间的夹角为60°时，小球A的速度大小vA与小球B的速度大小vB之间的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、B小球沿绳方向的速度大小相等，则有 即 故选A。 7．（本题4分）如图所示为固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，哪吒和敖丙在A点同时水平踢出两个毽子（可视为质点），初速度分别为，落在轨道上的C、D两点，OC、OD连线与竖直方向的夹角均为，忽略空气阻力，则（　　） A．两个毽子不会同时落到轨道上 B． C．两个毽子速度变化量方向不相同 D．落在D点毽子的速度的反向延长线一定过O点 【答案】B 【详解】A．由分析可知，两个毽子均为平抛运动，由几何关系，两毽子竖直方向的位移相等为，可得，则两个毽子会同时落到轨道上，A选项错误； B．由两毽子平抛运动水平方向位移为，可知，B选项正确； C．由平抛运动仅受重力，故加速度始终为竖直方向，速度变化量公式 可知速度变化量方向与加速度方向一致，故两个毽子速度变化量方向相同，C选项错误； D．由平抛运动推论，末速度的反向延长线与轴的交点为水平位移的中点，由几何关系可知O点不是水平位移中点，则落在D点毽子的速度的反向延长线一定过O点，D选项错误。 故选B。 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）如图所示，某同学在距离篮筐中心水平距离为x的地方跳起投篮。出手点离地面的高度为h，篮筐离地面的高度为H。该同学出手的瞬时速度，要使篮球到达篮筐中心时，竖直速度刚好为零。将篮球看成质点，篮筐大小忽略不计，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．出手时瞬时速度与水平方向的夹角为30° B．出手时瞬时速度与水平方向的夹角为60° C．水平距离 D．水平距离 【答案】AC 【详解】根据题意可知，篮球到达篮筐时，竖直速度刚好为零；根据逆向思维将篮球看成从篮筐处开始做平抛运动；设出手时瞬时速度与水平方向的夹角为，由平抛运动规律可得，水平方向 竖直方向则有，， 联立解得， 故选AC。 9．（本题6分）如图所示，固定在水平地面上的光滑斜面长为，倾角为，将一物块（视为质点）从斜面左上方顶点以初速度水平抛出，物块沿斜面恰好运动到右下方顶点，之后离开斜面，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．物块在斜面上做匀变速曲线运动 B．物块沿斜面运动的速度变化得越来越快 C．物块在斜面上的运动时间为 D．两点间的距离为 【答案】AD 【详解】AB．对物块进行受力分析，物块受到的合力，解得物块的加速度大小 物块做类平抛运动，匀变速曲线运动，故正确，错误； C．沿斜面向下方向，有，解得，故错误； D．斜面的宽度，由几何关系有，解得，故D正确。 故选AD。 10．（本题6分）如图所示，坐标系的x轴水平向右，质量为的小球从坐标原点O处，以初速度斜向右上方抛出，同时受到斜向右上方恒定的风力的作用，风力与的夹角为30°，风力与x轴正方向的夹角也为30°，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．小球的速度先减小后增大 B．小球的加速度方向保持不变 C．小球的加速度始终与初速度垂直 D．小球的加速度大小为 【答案】BCD 【详解】C．重力大小 根据力的合成可知，小球的合力方向与y轴负方向夹角 则小球的加速度始终与初速度方向夹角 可知，小球的合外力方向始终与初速度垂直，即小球的加速度始终与初速度垂直，故C正确； D．结合上述，根据牛顿第二定律有 ，解得，故D正确； A．结合上述可知，小球的加速度与初速度垂直，小球做类平抛运动，则小球的速度始终增大，故A错误； B．结合上述可知，小球的加速度方向保持不变，故B正确。 故选BCD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分） 11．（本题6分）如图所示，将圆弧形滑轨放在铺了一层白纸的光滑桌面上，使其底端与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察，在离开滑轨处沿小铁球运动方向用刻度尺在白纸上画一直线。 （1）图甲中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向 （选填“在”或“不在”）同一条直线上；图乙中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向 （选填“在”或“不在”）同一条直线上。 （2）小球做曲线运动时，受到的吸引力方向指向轨迹弯曲的 。 【答案】 在 不在 内侧 【详解】（1）[1]图甲中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向在同一条直线上，小球做直线运动； [2]图乙中，受到的磁铁的吸引力方向与小球的速度方向不在同一条直线上。小球轨迹发生弯曲，做曲线运动。 （2）[3]小球做曲线运动时，受到的吸引力方向指向轨迹弯曲的内侧。 12．（本题10分）某实验小组探究平抛运动的特点，实验时使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。在实验中测得的小球影像的高度差已经在如图中标出。 (1)在实验中测得的小球影像水平间距相同，可验证平抛运动的小球在水平方向做的是 运动： (2)小球运动到上图中位置A时，其速度的水平分量大小为 m/s，当地的重力加速度大小为 m/s2；（结果均保留2位有效数字） (3)利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示。图中图线 （选填“甲”或“乙”）为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为 m/s。（结果保留2位有效数字） 【答案】(1)匀速直线 (2) 1.0 9.7 (3) 甲 2.0 【详解】（1）因为小球在相同时间内，水平方向的位移相等，所以平抛运动的小球在水平方向做的是匀速直线运动。 （2）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为 [2]由竖直方向的自由落体运动可得 （3）[1]钢球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，故对应的图像应为一条倾斜的直线，故图线甲为水平位移随时间变化的图线； [2]根据图像中甲的斜率表示物体的初速度，故初速度大小为 四、解答题（共38分） 13．（本题10分）某快递公司用无人机配送快递，某次配送质量为3kg的快递，在无人机飞行过程中，0~10s内快递在水平方向的速度-时间图像如图甲所示，竖直方向（初速度为零）的加速度-时间图像如图乙所示，求： (1)10s末快递的速度v； (2)1s末快递受到合力的大小F。 【答案】(1)，方向与水平方向的夹角为， (2) 【详解】（1）根据图像可知，快递在10s末水平方向上的分速度 竖直方向上的图像中，面积表示运动的速度变化量，即10s内快递在竖直方向上的速度变化量为 10s末的竖直方向末速度为 所以快递的速度大小为 速度的方向与水平方向的角度为，有 （2）在图像中，斜率表示加速度，所以水平方向上1s末时物体的加速度 竖直方向上根据图像可知1s末的加速度为 快递的合加速度为 所以快递受到的合力 14．（本题12分）如图所示，高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的O点水平飞出，落到斜坡上的A点，A点与O点的距离sOA=100m。已知斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员连同滑雪板可视为质点，总质量m=60kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)运动员在空中飞行时间； (2)运动员离开O点时的速度大小； (3)运动员离斜玻最远时相对O点的位移大小 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）竖直方向，解得 （2）水平方向，解得 （3）运动员离斜玻最远时与斜坡平行，运动时间为 水平方向的位移 竖直方向的位移 运动员相对O点的位移大小，解得 15．（本题16分）如图所示，传送带固定在水平地面上，倾角为，顶端A点与底端B点相距，顺时针转动的速率为。一可视为质点的小物块从O点以的初速度水平向右抛出，恰好落在A点且沿传送带下滑。小物块与传送带间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。，，，求： (1)小物块落到A点时的速度大小； (2)抛出点距A点的水平距离x； (3)小物块从抛出点到B点所用的时间t。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）由题意知，小物块恰好落在A点沿传送带下滑，说明此时小物块的速度方向与传送带平行，则有，解得 （2）在A点有，解得 则抛出点距A点的水平距离为 （3）由题意知，小物块滑上传送带先做匀减速直线运动，有 当小物块的速度与传送带速度相等时，有，解得 小物块在传送带上减速的位移大小为 此后因为，小物块相对传送带静止，一起匀速下滑，则有，解得 故小物块从抛出点到B点所用的时间为 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $