第五章 抛体运动 单元检测 -2025-2026学年高一假期物理作业

高中物理必修第二册假期作业 第五章《抛体运动》（单元检测）答案 1.B　过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示，由图可判断出B正确，A、C错误；过山车在圆形轨道AB段上的速度方向偏向左上方，不可能与过M点时速度方向相同，D错误。 2.B　如图所示，过抛出点作斜面的垂线；当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：x＝v0t；竖直方向：y＝gt2。 根据几何关系有＝tan θ；联立解得t＝；小球的水平位移大小为x＝v0t＝；竖直位移大小为y＝gt2＝，由水平位移和竖直位移可求解位移的大小；故A、C、D错误，B正确。 3.C　蜡块的合运动是匀速直线运动，其方向与水平面成30°角，故tan 30°＝，故玻璃管水平方向的移动速度v2＝≈0.17 m/s，C项正确。 4.C　可以把A、B两点的速度分解，如图所示，由于杆不能变长或变短，沿杆方向的速度应满足v1x＝v2x，即v1cos θ＝v2sin θ， v1＝v2tan θ，C正确。 5.　A 解析　设MN＝2h，则到达O点的速度v＝，则NP＝v＝2h， 即MN与NP的长度之比为1∶1，故选A. 6.　BC 解析　由平抛运动的规律知h＝gt2，x＝v0t，将h＝5 m，x＝6.2 m代入解得：安全跳过去的最小水平速度v0＝6.2 m/s，选项B、C正确． 7.　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． 8.答案　(1)匀速直线　相等时间内小球在水平方向上通过的位移相等　(2)0.1　1 解析　(2)设每次曝光时间间隔为T，在竖直方向上，根据Δy＝aT2，可知2L＝gT2，则T＝＝0.1 s；小球在水平方向上做匀速直线运动，则v0＝＝1 m/s. 9.[答案]　(1)36 s　90 m (2)偏向上游与河岸成60°角　24 s 解析　(1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向。当船头垂直河岸时，如图甲所示， 合速度为倾斜方向，垂直分速度为 v2＝5 m/s。 t＝＝＝ s＝36 s v合＝＝ m/s x＝v合t＝90 m。 (2)欲使船渡河的航程最短，船的合运动方向应垂直河岸。船头应朝上游与河岸成某一角度β。 如图乙所示，由v2sin α＝v1得α＝30°。所以当船头朝上游与河岸成一定角度β＝60°时航程最短。 乙 x＝d＝180 m t＝＝＝ s＝24 s。 10.答案　(1)80 m　120 m　(2)30 m/s，与水平方向的夹角为45°　(3)45 m，与水平方向的夹角的正切值为 解析　(1)设落地时竖直方向的速度为vy，水平速度为v0，则有 vy＝vsin 53°＝50×0.8 m/s＝40 m/s v0＝vcos 53°＝50×0.6 m/s＝30 m/s 抛出点的高度为h＝＝80 m 水平射程x＝v0t＝v0·＝30× m＝120 m. (2)设抛出后3 s末的速度为v3，则 竖直方向的分速度vy3＝gt3＝10×3 m/s＝30 m/s v3＝＝ m/s＝30 m/s 设速度方向与水平方向的夹角为α，则tan α＝＝1，故α＝45°. (3)抛出后3 s内物体的水平位移x3＝v0t3＝30×3 m＝90 m， 竖直方向的位移y3＝gt32＝×10×32 m＝45 m， 故物体在3 s内的位移 s＝＝ m＝45 m 设位移方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝＝. 11.答案　(1)　　(2)　 解析　(1)设飞行时间为t，则水平方向位移 sABcos 30°＝v0t， 竖直方向位移sABsin 30°＝gt2， 解得t＝tan 30°＝，sAB＝. (2)如图所示，把初速度v0、重力加速度g都分解成沿斜面和垂直斜面的两个分量．在垂直斜面方向上，小球做的是以v0y为初速度、gy为加速度的“竖直上抛”运动． 小球到达离斜面最远处时，速度vy＝0， 由vy＝v0y－gyt′可得 t′＝＝＝tan 30°＝ 小球离斜面的最大距离y＝＝＝. 12.答案　(1)3 m/s<v0≤12 m/s　(2) m 解析　(1)如图甲所示，排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ，排球恰不出界时其运动轨迹为Ⅱ，根据平抛运动的规律，由x＝v0t和h＝gt2可得，当排球恰不触网时有 x1＝3 m，x1＝v1t1① h1＝2.5 m－2 m＝0.5 m，h1＝gt12② 由①②可得v1＝3 m/s. 当排球恰不出界时有 x2＝3 m＋9 m＝12 m，x2＝v2t2③ h2＝2.5 m，h2＝gt22④ 由③④可得v2＝12 m/s. 所以排球既不触网也不出界的速度范围是3 m/s<v0≤12 m/s. (2)如图乙所示为排球恰不触网也恰不出界的临界轨迹．设击球点的高度为h，根据平抛运动的规律有 x1＝3 m，x1＝v0t1′⑤ h1′＝h－2 m，h1′＝gt1′2⑥ x2＝3 m＋9 m＝12 m，x2＝v0t2′⑦ h2′＝h＝gt2′2⑧ 联式⑤⑥⑦⑧式可得，高度h＝ m. 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修第二册假期作业 第五章《抛体运动》（单元检测）试卷 1、 单项选择题 1.过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，过山车(可看成质点)从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法中正确的是(　　) A．过A点时的速度方向沿AB方向 B．过B点时的速度方向沿水平方向 C．过A、C两点时的速度方向相同 D．在圆形轨道上与过M点时速度方向相同的点在AB段上 2.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是(重力加速度为g)(　　) A．小球空中运动时间为 B．小球的水平位移大小为 C．由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解 D．小球的竖直位移大小为 3.如图所示，竖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0.1 m/s的速度匀速上浮。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方向与水平方向的夹角为30°。玻璃管水平方向的移动速度为(　　) A．0.1 m/s　　 B．0.2 m/s C．0.17 m/s D．无法确定 4．如图所示，AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面的速度大小为v2，则v1、v2的关系是(　　) A．v1＝v2　 B．v1＝v2cos θ C．v1＝v2tan θ D．v1＝v2sin θ 5.如图所示，竖直线MN中点O处有一倾斜挡板，现从M点由静止释放一小球，在O点被挡板反弹，速度方向变为水平，大小不变，然后落到地面上的P点．不计空气阻力，已知P、N在同一水平线上，则MN与NP的长度之比为(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶2 D．4∶3 2、 多项选择题 6.如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取 10 m/s2，不计空气阻力)(　　) A．他安全跳过去是可能的 B．他安全跳过去是不可能的 C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应不小于6.2 m/s D．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5 m/s 7.某地举行了西红柿狂欢节，其间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．运动的加速度之比是1∶1 三、填空题 8.如图所示是采用频闪照相的方法拍摄到的小球做平抛运动的部分照片．背景标尺每小格边长均为L＝5 cm，则： (1)由图可知，小球在水平方向做________运动，理由是_____________________________． (2)拍摄时每________ s曝光一次，平抛运动的初速度为________ m/s.(取重力加速度g＝10 m/s2) 四、解答题 9.一小船渡河，河宽d＝180 m，水流速度为v1＝2.5 m/s。船在静水中的速度为v2＝5 m/s，问： (1)小船渡河的最短时间为多少？此时位移多大？ (2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？ 10.从某一高度处水平抛出一物体，它落地时速度是50 m/s，方向与水平方向成53°角．(不计空气阻力，g取10 m/s2，cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8)求： (1)抛出点的高度和水平射程； (2)抛出后3 s末的速度； (3)抛出后3 s内的位移． 11.如图所示，AB为固定斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落到B点．求：(空气阻力不计，重力加速度为g) (1)A、B间的距离及小球在空中飞行的时间； (2)从抛出开始，经过多长时间小球与斜面间的距离最大？最大距离为多大？ 12．如图所示，排球场的长为18 m，球网的高度为2 m．运动员站在离网3 m远的线上，正对球网竖直跳起，把球垂直于网水平击出．(取g＝10 m/s2，不计空气阻力) (1)设击球点的高度为2.5 m，问球被水平击出时的速度v0在什么范围内才能使球既不触网也不出界； (2)若击球点的高度小于某个值，那么无论球被水平击出时的速度为多大，球不是触网就是出界，试求出此高度． 学科网（北京）股份有限公司 $