第1章 第4节 研究平抛运动的规律-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第二册教用Word(教科版)

题组1　平抛运动的性质和特点 1．(2024·江苏南通期末)在实际生活中，最接近抛体运动的是(　　) A．手抛出的小石块 B．秋风吹落的树叶 C．在空中高速运动的炮弹 D．空中飞翔的纸飞机 解析：选A。以一定的速度抛出的物体，只在重力作用下的运动，是抛体运动，如果有空气阻力，但空气的阻力跟重力相比可以忽略不计，也可以看成抛体运动。手抛出的小石块的运动最接近拋体运动，故A正确；秋风吹落的树叶，空气的阻力不能忽略，因此不能看成抛体运动，故B错误；物体在空气中运动，速度越大，阻力也越大，在空中高速运动的炮弹，由于阻力的影响，实际轨迹不再是抛物线，因此不能看成抛体运动，故C错误；空中飞翔的纸飞机，空气的阻力不能忽略，因此不能看成抛体运动，故D错误。 2．(2023·广西桂林期末)做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于(　　) A．物体所受的重力和抛出点的高度 B．物体的初速度和抛出点的高度 C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、高度和初速度 解析：选B。对于做平抛运动的物体，在水平方向上有x＝v0t；在竖直方向上有h＝gt2；所以水平位移x＝v0 ，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度，B正确。 3．一小球被水平抛出，做平抛运动，若从小球被抛出开始计时，则小球在运动过程中(　　) A．做变加速曲线运动 B．加速度大小与时间成正比 C．速度大小与时间成正比 D．速度变化量的大小与时间成正比 解析：选D。小球做平抛运动，运动过程中加速度不变，为重力加速度，即小球做匀变速曲线运动，速度的变化量Δv＝gt，所以速度变化量的大小与时间成正比，故A、B错误，D正确；小球在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向的分速度vy＝gt，水平方向的分速度为v0，则实际速度vt＝，所以速度大小与时间不成正比，故C错误。 4．一个做平抛运动的物体，初速度为9.8 m/s，经过一段时间，它的末速度与竖直方向的夹角为30°，重力加速度g取9.8 m/s2，则它下落的时间约为(　　) A．0.58 s B．1.00 s C．1.41 s D．1.73 s 解析：选D。物体做平抛运动，由题意及平抛运动的特点可知tan 30°＝＝，解得t＝≈1.73 s，故A、B、C错误，D正确。 题组2　平抛运动规律的应用 5．(多选)有一物体在离水平地面高h处以大小为v0的初速度水平抛出，落地时速度大小为v，竖直分速度大小为vy，水平射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为(　　) A．　 B． C． D． 解析：选AC。物体在离水平地面高h处以大小为v0的初速度水平抛出，在水平方向上有l＝v0t，可知t＝，故A正确；物体在离水平地面高h处以大小为v0的初速度水平抛出，在竖直方向上有h＝gt2，可知t＝，故B错误；根据h＝t可知t＝，故C正确；在竖直方向上，根据a＝，代入数据可知t＝，故D错误。 6．(多选)(2023·天津和平区统考期末)以初速度v0水平抛出一物体，当它的竖直速度与水平速度大小相等时(重力加速度为g)，则(　　) A．物体运动时间为 B．物体瞬时速度的大小是2v0 C．物体的竖直位移是水平位移的2倍 D．物体运动位移的大小是 解析：选AD。物体在竖直方向上做自由落体运动，可得物体运动的时间t＝＝，A正确；物体瞬时速度的大小v＝＝＝v0，B错误；水平位移x＝v0t＝，由竖直方向的平均速度可得竖直位移y＝·t＝，即y＝x，则物体运动位移的大小＝，C错误，D正确。 7.(2023·湖南长郡中学期末)如图，在同一根竖直的悬绳上、下两个不同的位置上，两个杂技演员在同一侧面沿水平方向分别抛出a、b两小球。空气阻力可以忽略不计。要使两小球在空中相撞，下列说法正确的是(　　) A．应该同时抛出a、b两小球 B．应该先抛出b小球、后抛出a小球 C．a小球拋出速度小于b小球抛出速度 D．a小球抛出速度大于b小球抛出速度 解析：选C。平抛运动竖直方向上为自由落体运动，下落时间t＝ ，要使两小球在空中相碰，两小球需要同时到达相碰点，由于a小球的高度大于b小球，故a小球的下落时间长，因此应该先抛出a小球，后抛出b小球，A、B错误；平抛运动水平方向有x＝v0t，要使两小球在空中相碰，两小球的水平位移要相等，由于a小球下落时间大于b小球，可知a小球抛出速度要小于b小球抛出速度，C正确，D错误。 8.(2024·天津静海月考)如图所示，从水平面上A点正上方5 m处的O点水平向右抛出一个小球的同时，位于A点右方3 m 远处的物块B正以4 m/s2的加速度从静止开始做匀加速运动，恰好在P点被小球击中。重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则(　　) A．物块B从开始运动到被击中的时间为1 s B．小球的初速度越大，它在空中飞行的时间越长 C．小球的水平射程为2 m D．小球击中物块B时的速度为10 m/s 解析：选A。小球在空中做平抛运动，竖直方向有h＝gt2，解得t＝ ＝ s＝1 s，可知小球在空中飞行的时间与小球的初速度无关，物块B从开始运动到被击中的时间为1 s，故A正确，B错误；物块B的位移xB＝at2＝×4×12 m＝2 m，则小球的水平射程x＝3 m＋xB＝5 m，故C错误；小球的初速度v0＝＝ m/s＝5 m/s，小球击中物块B时的竖直分速度vy＝gt＝10 m/s，则小球击中物块B时的速度v＝＝5 m/s，故D错误。 9．(2024·贵州月考)乒乓球是我国的国球，是一项集健身、竞技和娱乐为一体的运动项目。我国乒乓健儿也多次在国际赛事上取得优异成绩。如图，两名运动员从乒乓球台两端的正上方不同高度处分别发出A、B两球(B球的高度大于A球的高度，两球到球网的水平距离相等)，假设两球都做平抛运动，都恰好能越过球网，同时落到对方台面上，则下列说法正确的是(　　) A．A球比B球先发出 B．B球先到达球网上端 C．落到球台前瞬间，B球的速度一定较大 D．B球落到球台上时，距球网更近 解析：选D。B球下落的高度大于A球下落的高度，由竖直方向的位移关系h＝gt2，可知B球下落的时间大于A球下落时间，由于两球同时落到对方台面上，故B球比A球先发出，A错误；由于B球的高度大于A球，故B球到达球网上端时的竖直方向的分速度大于A的竖直方向的分速度，故B球从网高落入台面所用的时间较少，两球同时落到对方台面上，故A球先到达球网上端，B错误；B球抛出点到网的高度大于A球抛出点到网的高度，故B球从抛出点到达球网的上端所用的时间大于A球，此过程中水平位移相同，故B球的水平初速度小于A球的水平初速度，两球落到地面时，A球的水平方向的分速度较大，B球的竖直方向分速度较大，且A、B球下落高度和网的高度以及水平位移没有具体数据，故无法判断落到球台前瞬间两球的速度大小关系，C错误；B球的水平初速度小于A球的水平初速度，又由于B球从网高落入台面所用的时间较少，根据水平方向的位移x＝v0t′，B球落到球台上时，距球网更近，D正确。 10．(2023·湖南永州期末)如图所示，三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O在水平面上的投影点，且O′A∶O′B∶O′C＝1∶3∶5。若不计空气阻力，则下列正确的是(　　) A．v1∶v2∶v3＝1∶3∶5 B．三个小球下落的时间之比为1∶3∶5 C．三个小球从抛出到落地的位移大小之比为1∶3∶5 D．三个小球落地时的速度大小之比为1∶3∶5 解析：选A。由于三个小球做平抛运动的高度相同，根据h＝gt2知，运动的时间相同，由于水平位移之比为1∶3∶5，根据v0＝知，初速度之比v1∶v2∶v3＝1∶3∶5，故A正确，B错误；水平位移之比为1∶3∶5，下降的高度相同，根据平行四边形定则知，落地时的位移之比不等于1∶3∶5，故C错误；三个小球做平抛运动的时间相等，根据vy＝gt知，三个小球落地时的竖直分速度相等，而水平速度之比为v1∶v2∶v3＝1∶3∶5，根据平行四边形定则知，落地时的速度大小之比不等于1∶3∶5，故D错误。 11．(多选)(2024·江西赣州期末)如图所示，有一滑板爱好者从距离B高为0.8 m的A点水平飞出，恰好能从C点切入倾角α＝45°的斜面，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则滑板爱好者(　　) A．在空中运动的时间为0.4 s B．在A点的初速度大小为5 m/s C．水平位移BC大小为1.6 m D．在C点的速度大小为4 m/s 解析：选AC。滑板爱好者在空中做平抛运动，竖直方向有h＝gt2，可得在空中运动的时间t＝ ＝ s＝0.4 s，故A正确；滑板爱好者在C点的竖直分速度vy＝gt＝4 m/s，则有tan α＝＝1，可得在A点的初速度大小vA＝vx＝4 m/s，水平位移BC大小x＝vxt＝4×0.4 m＝1.6 m，在C点的速度大小vC＝＝4 m/s，故C正确，B、D错误。 12．(2024·湖北荆州期末)一架无人机以 2 m/s 的速度在5 m的高空水平飞行，从无人机上每隔0.5 s释放一个小球，先后共释放四个完全相同的小球。 若不计空气阻力，重力加速度g取 10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．第二个小球和第四个小球的下落所用时间均为1 s B．第三个小球落地时的速度大小为10 m/s C．第一个小球落地点与第四个小球的落地点间距为4 m D．第一个小球和第二个小球在空中的任何时刻都不在同一竖直线上 解析：选A。每个小球都做相同的平抛运动，由 h＝gt2知，落地时间t＝＝1 s，A正确；小球落地的速度v＝＝＝ m/s，B错误；第一个小球与第四个小球之间间隔1.5 s，故落地点的间距s＝v0Δt＝2 m/s×1.5 s＝3 m，C错误；小球都做相同的平抛运动，水平方向都是相同速度的匀速直线运动，所以在空中任何时刻总是排成竖直的直线，D错误。 13．(2024·江苏南京期末)“福建舰”航母首次采用了电磁弹射技术，并于2023年11月份进行“静载”发射测试。在平直长飞行甲板上，弹射轨道长l＝100 m，模拟飞机的弹射小车质量m＝3×104 kg，航母甲板距离水面的高度h＝20 m。设小车被水平弹射离开航母后做平抛运动水平飞行x＝80 m落入大海。小车在轨道弹射加速过程中，加速度视为恒定且空气阻力和轨道摩擦不计，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)小车离开甲板后在空中飞行的时间； (2)小车落水瞬间的速度大小； (3)小车在弹射轨道加速过程中受到的电磁推力大小。 解析：(1)小车离开甲板后，在空中做平抛运动，竖直方向有h＝gt2 解得小车离开甲板后在空中飞行的时间 t＝ ＝2 s。 (2)小车落水瞬间，水平分速度vx＝＝40 m/s 竖直分速度vy＝gt＝20 m/s 则小车落水瞬间的速度大小 v＝＝20 m/s。 (3)小车在弹射轨道做匀加速直线运动，末速度即平抛的水平速度，则有 F＝ma，v＝2al 可得电磁推力大小F＝＝2.4×105 N。 答案：(1)2 s　(2)20 m/s　(3)2.4×105 N 学科网（北京）股份有限公司 $