单元检测卷(一) 抛体运动-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

单元检测卷(一)　抛体运动 (时间：90分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1.(2024·山东青岛第二中学期中)下列关于平抛运动的说法正确的是(　　) A．由于速度方向随时间不断变化，所以相同时间内速度的变化量不同 B．对于相同初速度和高度的平抛运动，落地时在地球表面比在月球表面飞得更远 C．一个平抛物体的速度从v增加到2v所用的时间为从2v增加到3v所用时间的一半 D．将两物体从同一位置以相同水平初速度先后间隔1 s抛出，则在第二个物体抛出一分钟后(两物体均未落地)二者相距一定超过600 m 答案：D 解析：根据Δv＝gt，可知相同时间内速度的变化量相同，A错误；平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，则有h＝gt2，x＝v0t，联立解得x＝v0，对于相同初速度和高度的平抛运动，由于地球表面重力加速度大于月球表面重力加速度，可知落地时在地球表面比在月球表面飞得更近，B错误；一平抛物体的速度从v增加到2v所用的时间和从2v增加到3v所用时间无法比较，C错误；将两物体以相同水平初速度先后间隔1 s抛出，则在第二个物体抛出一分钟后，竖直方向两物体相距为Δy＝g(t＋t0)2－gt2＝×10×612 m－×10×602 m＝605 m，设水平方向两物体相距为Δx，则两物体的距离满足Δs＝>Δy＝605 m，D正确。 2．(2024·广州市高一统考期末)在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹为图中的实线。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是(　　) A．合外力的方向与速度方向在一条直线上 B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向指向轨迹内侧 D．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 答案：D 解析：足球做曲线运动，合外力的方向与速度方向不在一条直线上，故A错误；根据曲线运动的规律，合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，故D正确，B、C错误。故选D。 3.如图，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，内有一个用红蜡块做成的圆柱体，玻璃管倒置时红蜡块能以10 cm/s的速度匀速上升。现将玻璃管倒置，在红蜡块从管底开始匀速上升的同时，让玻璃管以0.05 m/s2的加速度从静止开始向右运动，玻璃管内清水高40 cm，红蜡块从管底运动到水面的过程中(　　) A．运动轨迹是1 B．运动轨迹是2 C．位移为40 cm D．通过的路程是50 cm 答案：A 解析：因合力水平向右，而初速度竖直向上，依据合力指向轨迹的内侧，可知运动轨迹是1，故A正确，B错误；蜡块在竖直方向做匀速直线运动，所以运动时间为t＝ s＝4 s，水平方向蜡块做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移为x＝at2＝×0.05×42 m＝0.4 m＝40 cm，所以蜡块运动的位移为s＝＝40 cm，故C错误；由题图可知路程大于位移大小，即l＞40 cm≈56.6 cm，故D错误。故选A。 4.如图所示，人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A，人以速度v0向左匀速拉绳，某一时刻，绳与竖直杆的夹角为θ，与水平面的夹角为α，此时物块A的速度v1为(　　) A．v0sin αcos θ B． C．v0cos αcos θ D． 答案：D 解析：人和A沿绳方向的分速度相等，可得v0cos α＝v1cos θ，所以v1＝，故选D。 5.(2024·河源市高一校考)某公园中与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．水在空中运动过程中的加速度一定发生变化 B．水在空中运动过程中的速度一定发生变化 C．水在空中运动的时间与初速度大小无关 D．水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直 答案：B 解析：水在空中运动过程中的加速度为重力加速度，恒定不变，故A错误；水做曲线运动，运动过程中的速度一定发生变化，故B正确；水在空中运动的过程中，上升的时间为t＝，可知水在空中运动的时间与初速度大小有关，故C错误；水在运动过程中受到的合力方向总是竖直向下，与其速度方向不是总垂直，故D错误。故选B。 6.物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是(重力加速度为g)(　　) A．　　 B． C．　　 D． 答案：C 解析：物体做平抛运动，其水平方向的位移为x＝v0t，竖直方向的位移为y＝gt2，且y＝2x，解得t＝，C正确。 7.图中给出了某一通关游戏的示意图，安装在轨道AB上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方。竖直面内的半圆弧轨道BCD的半径R＝2.0 m，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内，小孔P和圆心O的连线与水平方向的夹角为37˚。游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关，为了能通关，弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力，sin 37˚＝0.6，cos 37˚＝0.8，g＝10 m/s2)(　　) A．0.15 m，4 m/s B．1.50 m，4 m/s C．0.15 m，2 m/s D．1.50 m，2 m/s 答案：A 解析：如图所示，弹丸从抛出到P点，其水平位移x＝R＋R cos 37˚＝v0t，竖直位移y＝h＋R sin 37˚＝gt2，弹丸到达P点时速度方向垂直于P点圆弧的切线方向，即v的方向与水平方向的夹角为37˚，则有tan 37˚＝＝，由以上三式解得v0＝4 m/s，h＝0.15 m，A正确。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分) 8.一艘船过河时，船头始终与船实际运动的方向垂直，水速为v1，船相对于水的速度大小恒为v2，船过河的时间为t，则(　　) A．v1有可能等于v2 B．船的实际速度大小为 C．船头方向与河岸上游的夹角θ大小满足cos θ＝ D．河宽为t 答案：CD 解析：如图所示，由于船头始终与船实际运动的方向垂直，即船相对于水的速度v2始终与船实际速度即合速度v垂直，由几何关系可知，v1大于v2，A错误；船的实际速度大小为，B错误；cos θ＝，C正确；河宽为v2sin θ·t＝t，D正确。 9.(2024·珠海市高一校考)物体以初速度 v0竖直上抛，经3 s到达最高点，空气阻力不计， g取 10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．物体的初速度 v0大小为30 m/s B．物体上升的最大高度为30 m C．物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为5∶3∶1 D．物体在 1 s内、2 s内、3 s内的平均速度之比为 9∶4∶1 答案：AC 解析：物体的初速度v0＝gt＝30 m/s，A正确；物体上升的最大高度为h＝＝45 m，B错误；由逆向思维可知，物体在上升过程的第 1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比为5∶3∶1，则平均速度之比为5∶3∶1，C正确；由逆向思维可知，物体在上升过程的1 s内、2 s内、3 s内的位移之比为5∶8∶9，则平均速度之比为5∶4∶3，D错误。故选AC。 10.(2024·深圳市高一校考)高台跳雪是冬奥会的比赛项目之一，如图所示，跳雪运动员a、b(可视为质点)从雪道末端先后以初速度之比va∶vb＝1∶2沿水平方向向左飞出。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡(可视为斜面)上的整个过程中，下列说法正确的是(　　) A．飞行时间之比为2∶1 B．水平位移之比为1∶4 C．速度变化量之比为1∶2 D．落到雪坡上的瞬时速度方向不相同 答案：BC 解析：设运动员的初速度为v0时，飞行时间为t，水平方向的位移大小为x，竖直方向的位移大小为y，如图所示， 运动员在水平方向上做匀速直线运动，有x＝v0t，在竖直方向上做自由落体运动，有y＝，运动员落在斜面上时，有tan θ＝，联立解得t＝，可知运动员飞行的时间t与v0成正比，则他们飞行时间之比为ta∶tb＝va∶vb＝1∶2，故A错误；水平位移x＝v0t＝，运动员飞行的水平位移与初速度的平方成正比，则他们飞行的水平位移之比为1∶4，故B正确；速度变化量之比为Δva∶Δvb＝gta∶gtb＝1∶2，故C正确；落到雪坡上时，设运动员的速度方向与竖直方向夹角为α，则有tan α＝＝＝＝，则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故D错误。故选BC。 三、非选择题(本题共6小题，共54分。按题目要求作答。计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 11.(6分)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用如图甲所示的实验装置探究平抛运动的特点。他们分别在该装置正上方A处和右侧B处安装了频闪仪器并进行拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为抛出轨迹上某点。 　 (1)乙图中，A处拍摄的频闪照片为______(选填“a”或“b”)。 (2)测得图乙a中O、P距离为45 cm，b中O、P距离为30 cm，已知重力加速度g取10 m/s2，则物体平抛运动的初速度为________m/s，物体通过P点时的速度为________m/s。 答案：(1)b　(2)1　 解析：(1)A处拍摄的是小球水平方向的运动，应是匀速直线运动，所以频闪照片是b。 (2)根据平抛运动规律x＝v0t，y＝gt2，将x＝0.30 m，y＝0.45 m代入上式解得t＝0.3 s，v0＝1 m/s，P点速度vP＝＝ m/s。 12.(8分)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A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。 (1)他观察到的现象是：小球A、B________(选填“同时”或“先后”)落地。 (2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间________(选填“变长”“不变”或“变短”)。 (3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是__________运动。 (4)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A点为坐标原点(0，0)，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0.05 m，g取10 m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为________m/s，小球经过B点时的速度大小为______m/s。 答案：(1)同时　(2)不变　(3)自由落体　(4)1.5　2.5 解析：(1)用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开，两球同时落地。 (2)用较大的力敲击弹性金属片，A球被抛出的初速度变大，但竖直方向分运动不受影响，因此在空中运动的时间不变。 (3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 (4)竖直方向由Δh＝gT2可得T＝＝ s＝0.1 s，所以A、B点时间间隔是0.1 s。小球运动中水平分速度的大小为v0＝＝ m/s＝1.5 m/s，经过B点时竖直方向速度大小为vy＝＝ m/s＝2 m/s，小球经过B点时的速度大小为v＝＝2.5 m/s。 13.(12分)飞机在航测时，它的航线方向要严格地从东到西，如果飞机的速度是160 km/h，风从南面吹来，风的速度为80 km/h，则： (1)飞机应朝哪个方向飞行？ (2)如果所测地区长达80 km，飞机飞过所测地区所需时间是多少？ 答案：(1)西偏南30˚　(2)1 h 解析：(1)根据平行四边形定则可确定飞机的航向，如图所示 由图可知sin θ＝＝＝，可得θ＝30˚，即方向为西偏南30˚。 (2)飞机的合速度v＝v2cos 30˚＝80 km/h 则所需时间t＝＝1 h。 14.(14分)如图所示，一个小球从高h＝10 m处以速度v0＝10 m/s水平抛出，撞在倾角θ＝45˚的斜面上的P点，已知LAC＝5 m。取g＝10 m/s2，不计空气阻力，求： (1)P、C之间的距离； (2)小球撞击P点时速度的大小和方向。 答案：(1)5 m　(2)10 m/s，方向垂直于斜面向下 解析：(1)设P、C之间的距离为L，根据平抛运动规律有LAC＋L cos θ＝v0t，h－L sin θ＝gt2 解得L＝5 m，t＝1 s。 (2)小球撞击P点时的水平速度v0＝10 m/s 竖直速度vy＝gt＝10 m/s 所以小球撞击P点时速度的大小v＝＝10 m/s 设小球撞击P点时的速度方向与水平方向的夹角为α，则tan α＝＝1 解得α＝45˚ 故小球撞击P点时速度方向垂直于斜面向下。 15.(14分)(2024·广州市高一期末)如图为国家射击队在进行某项针对训练时使用的装置简图。受训运动员(未画出)处于高H＝20 m的塔顶，在距塔水平距离为l的地面上有一个电子抛靶装置，圆形靶以速度v2被装置竖直向上抛出。当靶被抛出的同时，运动员立即用枪射击，子弹初速度v1＝100 m/s。若子弹沿水平方向射出，不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间，忽略空气阻力，且靶可以看成质点。(g＝10 m/s2) (1)当l如何取值时，无论v2为何值，靶都不能被击中？ (2)若l＝100 m，v2＝20 m/s，试通过计算说明靶能否被击中； (3)若l＝100 m，v2＝30 m/s，其他条件不变，子弹与靶不同时开始运动，靶能被击中，求时间差Δt。 答案：(1)l≥200 m　(2)能　(3)见解析 解析：(1)根据题意可知，子弹飞出做平抛运动，若无论v2为何值，靶都不能被击中，则子弹的水平位移小于水平距离为l，子弹落地时，水平位移最大，则有H＝gt2，xm＝v1t 解得xm＝200 m 则当l≥xm＝200 m时，无论v2为何值，靶都不能被击中。 (2)若l＝100 m，v2＝20 m/s，对子弹有 h1＝，l＝v1t1 解得t1＝1 s，h1＝5 m 对靶有h2＝＝15 m 则有h1＋h2＝20 m＝H 可知，靶恰好能被击中。 (3)若l＝100 m，v2＝30 m/s，靶能被击中，子弹的运动时间为t2＝＝1 s 子弹下落的高度为h′＝＝5 m 若子弹先射出，对靶有 H－h′＝v2g 解得Δt＝ s(舍)，Δt＝ s 若子弹后射出，对靶有 H－h′＝v2g 解得Δt′＝ s(舍)，Δt′＝ s 综上所述，时间差为 s或 s。 学生用书第30页 学科网（北京）股份有限公司 $