第五章 抛体运动 单元提高训练 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第五章 抛体运动单元提高训练 一、单选题 1．下列有关曲线运动的说法不正确的是（　　） A．物体做曲线运动时，速度方向时刻改变 B．物体做曲线运动时，合力一定是变力 C．只要物体的速度与合外力不共线，物体就做曲线运动 D．物体做曲线运动，其轨迹夹在合力与速度中间，且合力指轨迹凹侧 2．“川超”将足球运动变成全民参与，可观赏的活动。每场比赛的文化表演也给观众留下深刻印象，特别是11月22日遂宁主场迎战达州的比赛中，射洪学子与机器人共舞，将这场文化盛宴推向高潮，如图甲所示。若图乙为机器人在这一过程中经过的A、B、C、D四个位置，将机器人视为质点，其中速度方向与加速度方向可能正确的是（　　） A．A B．B C．C D．D 3．2025年5月18日，沈阳开通东北首条无人机快速专用运输航线，12公里仅18分钟送达，较地面运输压缩近70%的时间。某次飞行中，通过机载传感器描绘出无人机在某段时间内的运动图像，无人机水平方向的位移x随时间t变化的图像如图甲所示，无人机竖直方向的速度随时间t变化的图像如图乙所示。则时间内（　　） A．无人机水平方向做匀速直线运动 B．无人机竖直方向先升高后降低 C．无人机的速度先变小后变大 D．无人机的运动轨迹为两段直线 4．如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球（细绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处以速度v匀速上升，某一时刻细绳与竖直方向夹角为θ，在球未离开墙面的过程中，下列说法不正确的是（　　） A．该时刻玩具小车的速度为 B．该过程玩具小车做减速运动 C．该过程球对墙的压力逐渐减小 D．该过程绳对球的拉力大小变大 5．关于自由落体运动，下列说法不正确的是（　　） A．物体做自由落体运动时仅受重力作用 B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C．物体做自由落体运动，其速度与时间成正比 D．水平飞行的飞机上的物资被释放后的运动为平抛运动 6．如图所示，一个小孩在泥地里疯狂踩儿童自行车脚踏，虽然一身泥泞，但玩得很开心。关于能视为质点的泥点，下列说法不正确的是（　　） A．所有飞出的泥点不都做曲线运动 B．后轮上未飞出的泥点的速度也会发生改变 C．小孩背上的泥点不可能是从后轮最高点飞出的 D．所有从后轮边缘飞出的泥点离开后轮后均做平抛运动 7．投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和。已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，。下列说法不正确的是（　　） A．若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的小 B．若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的短 C．若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲所射箭落入壶口时速度大小和乙相等 D．若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲投壶位置距壶的水平距离比乙小 二、多选题 8．某质点在平面上运动。时质点位于y轴上。它在x轴方向运动的速度—时间图像如图甲所示，它在y方向运动的位移—时间图像如图乙所示。下列说法不正确的是（　　） A．质点初速度为，方向沿x正方向 B．质点加速度为，方向沿x正方向 C．质点做匀变速曲线运动 D．内质点的位移大小为 9．如图所示，一小球从点的正上方离地高处的点以的速度水平抛出，同时在点右方地面上S点以速度斜向左上方与地面成角抛出另一小球，两小球恰在、S连线靠近的三等分点的正上方相遇。重力加速度，若不计空气阻力，则从两小球抛出后到相遇的过程，下列说法正确的是（   ） A．两小球相遇时斜抛小球恰好到达最高点 B．两小球初速度大小关系为 C．、S两点的距离为 D．两小球相遇点一定在距离地面高10m处 10．投掷铅球时，铅球的出手高度、出手速度的大小和方向（用出手速度方向与水平方向的夹角表示，也叫抛出角）都对成绩有影响。如图所示，一同学在练习投掷铅球（可视为质点）时，另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连拍的时间间隔为，图中1位置为铅球刚出手时的位置，4位置为铅球运动中的最高点，8位置为铅球刚要落地时的位置，测得水平射程。不计空气阻力，重力加速度，，，下列说法不正确的是（　　） A．出手速度的大小为15m/s B．抛出角 C．出手高度为2.4m D．落地速度的大小为 三、实验题 11．小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开。 (1)他观察到的现象是：小球A、B （填“同时”或“先后”）落地； (2)上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，平抛运动的竖直分运动是 运动； (3)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择点为坐标原点，结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为，取，则小球运动中水平分速度的大小为 。 12．小明利用以下装置探究“平抛运动在水平方向和竖直方向的分运动”：如图所示，M、N为两块间距的特殊材料固定竖直挡板，挡板N能显示碰撞点迹。小球与M、N板碰撞后垂直于挡板方向的分速度反向，大小不变，平行于挡板方向分速度不受影响。紧贴N板处有一光电传感器，用以记录小球到达N板的时间间隔（忽略小球大小）。将小球从斜面上释放后经过水平槽由A射出，小球即在两板间往复碰撞如图甲所示，实验完成后取下N板得到点迹如图乙所示。 (1)光电传感器数据显示碰撞时间间隔均为，可证明小球在水平方向上做匀速直线运动，并计算得出小球初速度为 （保留两位有效数字） (2)测量N板点迹数据，，，，则可算得小球在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度为 （保留三位有效数字） 四、解答题 13．某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=5m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。试求： (1)小球下落的时间t0； (2)小球释放点与落地点之间的水平距离d； (3)小球在空中的轨迹方程（以小球抛出点为坐标原点，v0方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向）。 14．投壶是从先秦延续至清末的一种中国传统礼仪，在图甲中，小孩将箭矢水平抛出投入壶中，将箭矢视为质点，不计空气阻力和壶的高度，简化后如图乙所示，箭矢从离地面高h=0.8m的A点以初速度v0=5m/s水平抛出，正好落在壶口B点，已知g=10m/s2，求： (1)箭矢运动的时间； (2)箭矢运动的水平距离； (3)箭矢在B点的速度大小。 15．如图所示，一水平放置的水管，距水池水面高，有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，设出口处横截面上各处水的速度都相同，假定水在空中做平抛运动，并假设水流在空中不散开，水在水池中的落点与管口的水平距离为，管内横截面积。取重力加速度，水的密度为，不计空气阻力。 (1)水从管口到水面的运动时间和的大小； (2)水流稳定后在空中水的质量。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 第五章 抛体运动单元提高训练参考答案 1．B 【详解】A．物体做曲线运动时，速度方向时刻改变（沿轨迹切线方向），故A正确； B．物体做曲线运动时，合力不一定是变力，例如平抛运动中合力为重力（恒力），故B错误； C．根据曲线运动的条件，当物体的速度方向与合外力方向不共线时，物体必做曲线运动，故C正确； D．物体做曲线运动时，合力指向轨迹的凹侧（如圆周运动的向心力指向圆心），故D正确。 故选B。 2．B 【详解】AC．曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向与合力方向相同指向轨迹的凹侧，故AC错误； B．曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向与合力方向相同指向轨迹的凹侧，故B正确； D．D点在做直线运动，加速度应与速度方向在同一条直线上，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．由图甲可知，无人机水平方向做匀速直线运动，故A正确； B．由图乙可知，无人机在竖直方向上先匀加速直线上升，后匀减速直线上升，故B错误； C．无人机的速度 由于水平方向的速度不变，竖直方向的速度先增大，后减小，因此无人机的速度先变大后变小，故C不正确； D．无人机的速度方向为 由于恒定而在变化，所以速度方向角θ在不断变化，这意味着无人机做的是曲线运动，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．分解球的运动，如图所示 将球的速度v分解，可知沿绳方向的分速度（即绳子的速度）为 即该时刻玩具小车的速度为，故A正确； B．因球匀速上滑过程中θ增大，所以cosθ减小，故小车做减速运动，故B正确； CD．球受三力作用处于平衡状态，设球重为G，则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为， 因球匀速上滑过程中θ增大，则T、N均增大，故C错误，D正确。 故选C。 5．B 【详解】A．自由落体运动的条件是物体仅受重力作用，而非不受任何外力。故A正确。 B．加速度等于重力加速度的运动可能包含初速度不为零的情况（如竖直上抛运动），而自由落体要求初速度为零且仅受重力。故B错误。 C．自由落体速度公式为，速度与时间成正比。故C正确。 D．水平飞行的飞机释放的物资具有水平初速度，其运动为平抛运动，而非自由落体。故D正确。 故选B。 6．D 【详解】A．所有从后轮边缘飞出的泥点离开后轮时均沿着切线方向，有些可以做竖直上抛运动，故A正确； B．后轮上未飞出的泥点的速度方向一定变化，所以速度发生变化，故B正确； C．从后轮最高点飞出的泥点做平抛运动，到达不了小孩后背，所以小孩背上的泥点不是从后轮最高点飞出的，故C正确； D．所有从后轮边缘飞出的泥点离开后轮时均沿着切线方向，速度不一定都是水平方向，只有从后轮最高点飞出的泥点做平抛运动，故D错误。 故选D。 7．C 【详解】AB．设箭的水平初速度为v0，入壶时与水平方向的夹角为θ，则 由于tan53°＞tan37° 所以 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，即x甲=x乙 则h甲＞h乙 根据，可知t甲＞t乙 即甲所投的箭在空中运动时间比乙的长，根据x=v0t可知v0甲＜v0乙，即甲所投箭的初速度比乙的小，故AB正确； CD．若箭在竖直方向下落的高度相等，即h甲=h乙 根据可知t甲=t乙 根据可知竖直速度相同 根据，可知甲所射箭落入壶口时速度大小小于乙； 根据，可知甲抛出时的初速度较小 根据x=v0t，可知，甲投壶位置距壶的水平距离比乙的小，C错误，D正确。 故选C。 8．AD 【详解】A．由图乙可知，质点在y方向做匀速直线运动，速度大小为 可知质点初速度大小为，故A错误； B．由图甲可知，质点在x方向做匀加速直线运动，加速度大小为 由于质点在y方向做匀速直线运动，则质点加速度为，方向沿x正方向，故B正确； C．质点在x方向做匀加速直线运动，在y方向做匀速直线运动，则质点做匀变速曲线运动，故C正确； D．内质点在x方向的位移大小为 质点在y方向的位移大小为 则内质点的位移大小为，故D错误。 故选AD。 9．ABC 【详解】A．从抛出到相遇，两小球竖直方向的位移满足 解得，相遇时斜抛小球竖直方向的分速度大小为 则此时斜抛小球恰好到达最高点，A正确； B．由于相遇处在、S连线靠近的三等分点的正上方，则有 可得两小球的初速度大小关系为，故， B正确； C．、S的间距为，C正确； D．两小球相遇时离地高度为， D错误。 故选ABC。 10．ACD 【详解】A．铅球从1位置运动至4位置所用时间，从4位置运动至8位置所用时间，根据逆向思维，竖直方向有 水平方向有 出手速度大小，故A错误； B．抛出角满足 解得，故B正确； C．出手高度，故C错误； D．落地速度的大小，故D错误。 故选ACD。 11．(1)同时 (2)自由落体 (3)1.5 【详解】（1）他观察到的现象是：小球A、B同时落地。 （2）上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 （3）小球在竖直方向做自由落体运动，则有 其中 代入数据解得 小球运动中水平分速度的大小为 12．(1)3.0 (2)9.78 【详解】（1）小球初速度为 （2）由逐差法得 13．(1)1s (2)2m (3) 【详解】（1）小球做平抛运动，对平抛运动竖直方向有 解得小球下落的时间t0=1s （2）对平抛运动水平方向有 解得小球释放点与落地点之间的水平距离d=2m （3）对平抛运动水平方向有x=v0t 对平抛运动竖直方向有 联立解得小球在空中的轨迹方程为 14．(1)0.4s (2)2m (3) 【详解】（1）箭矢水平抛出后做平抛运动，根据 解得 （2）箭矢水平位移为 （3）箭矢竖直方向的速度为 箭矢在B点的速度大小为 15．(1)， (2) 【详解】（1）水在空中做平抛运动，则竖直方向有 解得 水平方向有 解得 （2）水流稳定后在空中水的体积 水流稳定后在空中水的质量 解得 答案第8页，共6页 答案第7页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $