内容正文:
第一章 抛体运动2025-2026学年高一年级物理粤教版必修二单元自测(基础卷)
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.2025年8月,我国自主研发的一款新型察打一体无人机在试飞场完成高机动性能测试。在某次测试中无人机沿圆弧从M到N大仰角加速爬升,在此过程中,无人机所受合力的方向可能是( )
A. B. C. D.
2.一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.
3.如图所示,竖直挡板(厚度不计)的高度为,挡板与竖直墙壁的距离为,将一个小球从离地高度的点以某一初速度水平抛出,小球恰好经过挡板上沿且落在墙角点。不计空气阻力,小球可视为质点,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.小球在空中运动的时间为
B.小球抛出时的初速度大小为
C.点到挡板上沿的水平距离为
D.小球到达墙角点时的速度方向与水平地面的夹角为
4.如图所示,小球甲、乙分别从固定足够长斜面上的点先后水平向右抛出,甲、乙的初速度大小分别为、,斜面倾角,不计空气阻力,。两球在空中运动的时间关系为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,两岸平行的河宽为400m,A、B点为两侧河岸上正对着的两点。一艘小船从A点出发渡河,渡河过程中小船保持船头与河岸垂直,经过100s到达对岸距离B点300m处。小船的静水速度(小船相对于河水的速度)大小、河水各处流速大小均恒定,下列说法正确的是( )
A.小船渡河时的合速度大小为5m/s
B.小船的静水速度大小为3m/s
C.河水流速大小为4m/s
D.无论如何调整小船的船头方向,小船都无法沿AB路线渡河
6.如图所示竖直截面为半圆形的容器,O为圆心,且AB为沿水平方向的直径。一物体在A点以向右的水平初速度vA抛出,与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB抛出,两物体都落到容器的同一点P。已知,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.B比A先到达P点
B.两物体一定同时到达P点
C.抛出时,两物体的速度大小之比为
D.抛出时,两物体的速度大小之比为
7.正四面体的棱长为,其底面处于水平地面上,为中点,从顶点A沿不同方向水平抛出相同质量的小球,不计空气阻力。对于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.落在点的小球比落在点的小球的运动时间长
B.落在棱上的小球末速度方向都相同
C.落在、、三点的小球抛出时的初速度相同
D.落在点的小球与落在点的小球抛出时初速度大小之比为4∶1
8.袋鼠前肢短小,后肢长且强健有力,适于跳跃,是跳得最高最远的哺乳动物。如图,袋鼠某次在水平的地面上跳了7m远,跳起的最大高度为2.45m。不计空气阻力,袋鼠可视为质点,重力加速度g=10m/s2。则袋鼠在空中运动过程中( )
A.运动的时间为0.7s B.运动的时间为1.4s
C.运动过程中的最小速度为5m/s D.运动过程中的最大速度为10m/s
9.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A.人拉绳行走的速度为vcosθ B.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为 D.船受到的浮力为
10.如图所示,离地足够高的圆形镖盘直径为D,某同学沿水平方向正对着镖盘最高点P从M点投出飞镖,恰好击中镖盘最低点Q,不计空气阻力及飞镖的大小,取重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.飞镖运动的时间为2
B.飞镖运动的时间为
C.若减小飞镖从M点投出的初速度,则飞镖能击中镖盘的靶心
D.若飞镖从M点水平投出的同时释放镖盘,则飞镖能击中P点
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.如图1所示为研究平抛运动的实验装置,实验者手持一个带孔洞纸卡,让小球穿过纸卡的孔洞,从而记录下小球所在的位置。实验中不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)以下非必须的是_________。
A.斜槽末端要调整为水平状态
B.斜槽中小球滚落的轨道要光滑
C.固定有白纸的木板要竖直放置
D.小球每次要从斜槽上的同一个位置由静止释放
(2)图2中的各个点是实验过程中记录的小球位置,其中坐标原点为平抛运动的初始位置。某同学在图2中所描绘抛物线上找到了某一点,测得点的横坐标为,纵坐标为,则平抛运动的初速度 (用表示)。
(3)某同学在图2中所描绘抛物线上截取了其中一段,如图3所示,在抛物线上取三个点,并使得之间的水平距离与之间的水平距离均为,A、B之间的竖直距离为,B、C之间的竖直距离为,则平抛运动的初速度 (用表示)。
12.如图甲所示,竖直直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,
内有一个红蜡块能在水中以的速度匀速上浮,现当红
蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右
运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为,
则:(已知;)
(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为 ;
(2)若玻璃管的长度为,则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中,玻璃管水平运动的距离为 m,红蜡块相对地面的位移大小为 m;
(3)如图乙所示,若红蜡块在A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图乙中的 。(选填Q、P、R)
13.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,调节飞行姿势,身子与滑雪板平行呈水平状态,如图所示,使空气对运动员(含滑雪板)产生一个竖直向上的恒力,在空中飞行一段距离后着陆。现有总质量的运动员(含滑雪板)A滑到跳台a处不小心撞出一块冰块B,两者一起沿水平方向以从a点飞出,分别落在与水平方向成的直斜坡b、c上,已知a、b两点之间的距离为,,不计冰块下落时空气的作用力,求:
(1)冰块B下落时间;
(2)空气对运动员(含滑雪板)竖直方向的恒力大小。
14.如图所示,一个半径R=0.75m的半圆柱体放在水平地面上,一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出(小球可视为质点),恰好从半圆柱体的C点掠过。已知O为半圆柱体圆心,OC与水平方向夹角为53°,(,,),
(1)小球从B点运动到C点所用时间;
(2)小球做平抛运动的初速度。
15.如图所示,高为H、倾角为的斜面放置在水平地面上,左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性,小球每次出手时的速度方向都是水平向右,出手点位于高台边缘且距地面高度为,重力加速度为g,忽略空气阻力。
(1)如果斜面底端A点到高台的水平距离也为H,为了使小球能够投掷到斜面上,求小球的初速度的取值范围;
(2)若小球垂直击中斜面的中点C点(图中未画出),求A点距高台的水平距离s。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B【详解】做曲线运动的物体受合外力方向指向轨迹的凹侧,速度方向沿轨迹的切线方向,因加速爬升,则合外力方向与速度方向夹角为锐角。故选B。
2.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。
3.B【详解】A.根据平抛运动规律有解得,故A错误;
B.根据平抛运动规律有解得
故小球从挡板上沿到墙角的时间为则小球水平速度为,故B正确;
C.小球到挡板的水平距离为,故C错误;
D.小球落地竖直速度为,水平速度为,故速度方向与水平地面的夹角不是45°,故D错误。故选B。
4.A【详解】由题知,两小球先后从固定足够长斜面上的点先后水平向右抛出,可知两小球最终落回到斜面上,根据平抛运动规律,可知两小球的位移夹角相等,都为。根据平抛运动规律,对小球甲有,
根据几何关系有解得同理,对小球乙有,
根据几何关系有解得可知故选A。
5.A【详解】C.河水流速大小故C错误;
B.小船的静水速度大小故B错误;
A.小船渡河时的合速度大小故A正确;
D.由于,因此适当调整小船的船头方向就可以确保小船沿AB路线渡河,故D错误。故选A。
6.B【详解】AB.两物体同时抛出,都落到P点,由平抛运动规律可知两物体下落了相同的竖直高度,由
可得故两物体同时到达P点,故A错误,B正确;
CD.在水平方向,抛出的水平距离之比等于抛出速度之比,设圆的半径为R,连接BP,由几何关系可知
由直角三角形可得A点和B点平抛的物体的水平位移分别为
物体平抛的水平分运动是匀速直线运动故,故CD错误。 故选B。
7.B【详解】A.由题知、点等高,根据平抛运动规律,在竖直方向做自由落体运动,则有可得
可知两小球运动的时间相同,故A错误;
B.落在棱上的小球,根据几何关系,可知位移与水平方向夹角相同,根据速度夹角与位移夹角的关系,可知其速度与水平夹角也相同,故B正确;
C.由题可知,三点抛出时小球的初速度方向不同,故C错误;
D.落在、两点的小球运动时间相同,由题可知,水平位移之比为2∶1,根据
可知它们的初速度之比为2∶1,故D错误。故选B。
8.BC【详解】AB.袋鼠竖直方向的运动为竖直上抛运动,根据运动的对称性可得A错误,B正确;
C.斜抛过程中运动的最小速度在最高点处,其大小等于水平分速度C正确;
D.由于水平方向是匀速直线运动,竖直方向是上抛运动,故最大速度即考虑竖直方向的速度最大,对应时刻为起跳和落地的瞬间。
此时,袋鼠竖直分速度则最大速度为故D错误。故选BC。
9.AC【详解】AB.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度,如图所示
根据平行四边形定则有故A正确,B错误;
CD.对小船受力分析,如图所示
水平方向根据牛顿第二定律有
因此船的加速度大小为
在竖直方向受力平衡有
所以船受到的浮力为故C正确,D错误。故选AC。
10.BD【详解】AB.飞镖做平抛运动,竖直方向有
可得飞镖运动的时间为,故A错误,B正确;
C.若减小飞镖从M点投出的初速度,水平方向有
可知飞镖运动的时间变大,则飞镖下落的高度变大,不能击中镖盘的靶心,故C错误;
D.若飞镖从M点水平投出的同时释放镖盘,飞镖和镖盘竖直方向均做自由落体运动,相同时间内下落的高度相同,则飞镖能击中P点,故D正确。故选BD。
11.(1)B(2)(3)【详解】(1)A.斜槽末端调整为水平才能保证小球做平抛运动,故A正确;
BD.为了保证每次小球做平抛运动的初速度一致,每次小球在同一位置释放,轨道不必光滑,故B错误,D正确;
C.木板需要竖直放置才能准确记录小球在抛物线上的位置,故C正确。故选B。
(2)水平方向竖直方向解得
(3)竖直方向上,位移差公式得
水平方向上解得
12. 0.6 1.2 1.5 Q
【详解】(1)[1]根据平行四边形定则,有则有
(2)[2]在竖直方向上运动的时间为
则玻璃管在水平方向上运动的距离为
[3]红蜡块相对地面的位移大小为
(3)[4]若红蜡块在AA点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,根据运动的合成与分解,运动的轨迹偏向合外力的方向,则应该是图乙中的Q。
13.(1)(2)
【详解】(1)不计冰块下落时空气的作用力,冰块B水平飞出做平抛运动,设冰块B从开始运动到直斜坡c所用的时间为,由水平方向做匀速直线运动有
竖直方向做自由落体运动有
由几何关系得联立上式代入数据解得
(2)因为空气对运动员(含滑雪板)产生一个竖直向上的恒力,故运动员(含滑雪板)做类平抛运动,由运动的分解与合成可得,水平方向运动有
竖直方向运动有联立上式代入数据解得
对运动员(含滑雪板)受力分析,竖直方向受到重力和空气的恒定阻力,由牛顿第二定律得
代入数据解得
14.(1)0.3s;(2)4m/s【详解】(1)小球做平抛运动,飞行过程中恰好与半圆轨道相切于C点,可知速度与水平方向的夹角为37°,设位移与水平方向的夹角为θ,则有
因为由几何关系可得联立解得
根据解得
(2)水平位移为x=1.6R=v0t
联立解得v0=4m/s15.(1);(2)
【详解】(1)由平抛运动得, 得
有题意可知,小球落至A点时,得
小球落至B点时,得
为了使小球能够投掷到斜面上,求小球的初速度的取值范围为
(2)若小球垂直击中斜面的中点C点,则又 ; 得
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