5.4 抛体运动的规律 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

5.4抛体运动的规律 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1 （2023徐州期中）把不同的小钢球从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A. 质量越大，水平位移越大 B. 质量越大，水平位移越小 C. 初速度越大，水平位移越大 D. 初速度越大，水平位移越小 2 （2025宿迁期中）如图所示，摩托车后轮离开地面后可以视为平抛运动．摩托车以某一速度飞出，后轮落到壕沟对面水平路面．忽略运动中空气阻力，若摩托车冲出的速度增大，则(　　) A. 在空中运动时间不变 B. 在空中运动时间变短 C. 落地速度与水平面夹角不变 D. 落地速度与水平面夹角变大 3 （2025南通海门合格考模拟）如图所示，小海同学在同一位置沿水平方向先后抛出两个小球，它们分别落到水平地面的A、B两点，不计空气阻力．则从抛出到落地的过程中，下列说法正确的是(　　) A. 落到A点的球初速度大 B. 落到B点的球初速度大 C. 落到A点的球在空中运动时间长 D. 落到B点的球在空中运动时间长 4 （2025南通如皋阶段测试）如图所示是网球选手在巴黎奥运会决赛中的精彩瞬间，她回球时将网球斜向上击出，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A. 网球在击出前，处于超重状态 B. 网球在空中运动的过程中，在相同的时间内，速度变化量相同 C. 网球在最高点时的速度为0 D. 若仅增大回球的初速度，网球在空中运动到最高点的时间不变 5 （2025南通海门抽测）如图所示，小明分别在篮筐正前方的a、b位置投掷篮球，出手时篮球的高度相同，最终都垂直击中篮板上的同一点．不考虑篮球旋转且不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A. 在a处投掷时，篮球从出手到击中篮筐的时间更长 B. 在b处投掷时，篮球击中篮筐的速度更大 C. 在a处和b处篮球出手时的速率相比，b处的出手速率大 D. 在a处和b处篮球出手后到垂直击中篮板的过程中，篮球的速度变化率相同 6 （2024扬州合格考模拟）如图所示，小华同学将A球瞄准B球水平抛出，B球同时自由下落，A球在落地前恰好击中B球．若A球水平抛出的速度变为原来的两倍，还能否击中B球(　　) A. 不能 B. 能 C. 无法判断 D. B球先释放可能会被击中 7 （2025苏州期中）如图所示，一炮弹从O点发射后沿着曲线OPQ运动，其中P是最高点，Q是落地点．关于炮弹的运动，下列说法正确的是(　　) A. 从O到P的时间小于从P到Q的时间 B. 到达P点时速度为零 C. 到达P点时加速度竖直向下 D. 若从Q点以某一速度发射，有可能恰好沿曲线QPO运动 8 （2025南通海门测试）一救援飞机在空中沿水平方向做匀减速直线运动通过灾区上空，每隔相同时间释放救灾物资，连续释放了a、b、c三个救灾物资．若不计空气的阻力，则下列四幅图中能反映三个救灾物资落地前排列的图形是(　　) A B C D 二、解答题 9 一辆货车以速度v0＝24 m/s在平直的公路上匀速行驶，如图所示，某时刻车上的石子从车尾H＝3.2 m高处掉落，假设石子与地面碰撞反弹时的速率为撞击地面时速率的 ，反弹前后速度方向与地面的夹角相等．重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力．求： (1) 石子第一次落地时的速度大小v； (2) 石子第二次落地时距车尾的水平距离L. 10 “抛石机”是古代战争中常用的一种设备．如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程．质量m＝1.0 kg的石块装在长臂末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处于静止状态．现对短臂施力，当长臂转到与竖直方向夹角为60°时立即停止转动，石块以v0＝20 m/s的速度被抛出后垂直打在倾角为30°的斜面上，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求： (1) 抛出后经过多长时间石块离地面最远； (2) 石块抛出点到斜面的垂直距离d. 1. C　根据x＝vt，h＝gt2，可得x＝v，可知，初速度越大，水平位移越大，与小球的质量无关．故C正确． 2. A　根据平抛运动规律h＝gt2，由此可知，若摩托车冲出的速度增大，但h不变，则运动时间不变，A正确，B错误；设落地速度与水平面夹角为θ，则tan θ＝，由于运动时间t不变，v0增大，tan θ减小，θ减小，C、D错误． 3. B　设抛点离地面的高度为h，根据抛体运动的规律可知h＝gt2，x＝v0t，整理可得v0＝x，故落在B点的球的初速度大，A错误，B正确；根据上述分析，可知小球运动的时间为t＝，故落在A、B点的球在空中运动的时间相等，C、D错误． 4. B　网球在击出前，斜向下下落，加速度向下，处于失重状态，A错误；网球在空中运动的过程中，加速度为重力加速度，可知在相同时间内，速度变化量g·Δt相同，B正确；网球在最高点时竖直速度为零，水平速度不为零，速度不为零，C错误；若仅增大回球的初速度，则网球竖直方向的分初速度增大，根据v0y＝gt可知，网球在空中运动到最高点的时间增多，D错误． 5. D　由逆向思维可知，篮球从篮筐到a或b做平抛运动，由于出手时篮球的高度相同，所以无论篮球在a处投掷还是在b处投掷，篮球从出手到击中篮筐的时间相等，根据加速度的定义可知：在a处和b处篮球出手后到垂直击中篮板的过程中，篮球的速度变化率相同，A错误，D正确；篮球从在a处投掷运动的水平位移大于在b处投掷运动的水平位移，水平方向，篮球做匀速直线运动，则x＝vt，由于篮球运动时间相同，所以vxa>vxb，vya＝vyb，篮球击中篮筐时的速度为水平方向的出手速度，所以在a处投掷时，篮球击中篮筐的速度更大，a处出手的速率大，B、C错误． 6. B　由于平抛运动在水平方向为匀速直线运动，而在竖直方向为自由落体运动，根据题意，当B球做自由落体运动，而A球在与B球同一高度做平抛运动，两球同时运动时，A球在落地前恰好击中B球，因为在竖直方向A、B两球在任意时刻的竖直位移都相同，因此当A球水平抛出的速度变为原来的两倍时，仍能击中B球．B正确． 7. A　炮弹的飞行轨迹不是抛物线，是因为空气阻力的影响，炮弹的合力为重力与空气阻力的合力，空气阻力与速度相关，炮弹由O点运动到P点，空气阻力的竖直分量向下，则炮弹竖直方向的平均合力大于重力；炮弹由P点运动到Q点，空气阻力的竖直分量向上，则炮弹竖直方向的平均合力小于重力；则竖直方向，炮弹由O点运动到P点的平均合力，大于由P点运动到Q点的平均合力．由牛顿第二定律可知，竖直方向，炮弹由O点运动到P点的平均加速度大于由P点运动到Q点的平均加速度，则炮弹由O点运动到P点的时间小于由P点运动到Q点的时间，A正确；P点为轨迹的最高点，曲线运动的速度方向为切线方向，所以炮弹具有水平速度，B错误；由于炮弹的合力为重力与空气阻力的合力，根据牛顿第二定律可知，炮弹的加速度不等于重力加速度，则到达P点时加速度不是竖直向下，C错误；结合前面分析及图可知，因空气阻力的影响，炮弹上升阶段的水平位移应大于下降阶段的水平位移，则若从Q点以某一速度发射炮弹，不可能恰好沿曲线QPO运动，D错误． 8. B　以某个救灾物资抛出点为坐标原点O，初速度方向为x轴，竖直向下为y轴，设该救灾物资抛出瞬间水平方向速度为vx，经时间t，位置坐标为P(x，y).根据平抛运动公式有x＝vxt，y＝gt2，设此时飞机坐标为Q(x1，y1)，飞机做匀减速直线运动，则x1＝vxt－at2，y1＝0，如图所示，Δx＝at2，Δy＝gt2，则tan θ＝＝，可知θ不变，救灾物资相对飞机的运动方向不变．飞机向右做匀减速直线运动，则三个救灾物资在空中落地前排列的图形是一条倾斜的直线．B正确． 9. (1) 设石子从车尾下落到地面的时间为t，石子做平抛运动，H＝gt2， 竖直方向的速度vy＝gt， 石子第一次落地时速度v＝，解得v＝8 m/s. (2) 石子撞击地面前后速度与水平地面的夹角相同，反弹速率为撞击地面时速率的 ， 第一次反弹时石子的速度v′y＝，v′x＝， 第一次反弹后至第二次落地前石子在空中的时间t′＝， 第二次落地时石子与车尾水平距离L＝v0t′－v′xt′， 解得L＝9.6 m. 10. (1) 将石块的运动在水平和竖直方向分解，离地面最远时，竖直分速度减为0，则有v0sin 60°－gt1＝0，解得t1＝ s. (2) 将石块的运动在沿斜面和垂直斜面方向分解，垂直打到斜面上时，沿斜面方向的分速度减为0，则沿斜面方向有v0cos 30°－g sin 30°t2＝0， 垂直斜面方向的分位移x＝v0sin 30°t2－g cos 30°t， 可得石块抛出点到斜面的垂直距离d＝|x|＝10 m. 学科网（北京）股份有限公司 $