课时测评4 研究平抛运动的规律-【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（教科版）

课时测评4　研究平抛运动的规律 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－9题，每题3分，共27分) 1.关于平抛运动，下列说法中正确的是(　　) A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B．平抛运动是曲线运动，其速度方向不断改变，不可能是匀变速运动 C．做平抛运动的物体质量越小，落点就越远，质量越大，落点就越近 D．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 答案：D 解析：做平抛运动的物体受重力，故A错误；平抛运动是曲线运动，其速度方向沿轨迹的切线方向，不断改变，所以平抛运动是变速运动。由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故B错误；由平抛运动规律知，做平抛运动的物体的落点远近只与其初速度和下落高度有关，与其质量无关，故C错误；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，故D正确。 2．(多选)飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目。如图所示，在飞镖比赛中某一选手在距地面高h、到靶面的水平距离为L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心的正上方。不计空气阻力。只改变h、L、m、v0四个物理量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(　　) A．适当减小L B．适当减小v0 C．适当减小h D．适当减小m 答案：BC 解析：飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。开始时飞镖落于靶心上方，说明飞镖在沿水平方向飞行L时，下落高度较小，可适当减小h；飞镖水平方向有L＝v0t，竖直方向有h′＝gt2＝，为增大下落高度h′，可以增大L或减小v0，故选BC。 3．如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8 m，取g＝10 m/s2，则运动员跨过壕沟所用的时间为(　　) A．3.2 s B．1.6 s C．0.8 s D．0.4 s 答案：D 解析：根据h＝gt2，解得t＝＝s＝0.4 s，故选项D正确，A、B、C错误。 4．一个物体从某一确定的高度以初速度v0水平抛出，已知它落地时的速度大小为v，重力加速度为g，那么它的运动时间是(　　) A． B． C． D． 答案：D 解析：因为vy＝gt，又vy＝，故t＝，选项D正确。 5．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的分速度vy随时间变化规律的图线是图中的(取竖直向下为正方向)(　　) 答案：D 解析：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，竖直分速度vy＝gt，竖直方向上的分速度vy随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线，选项D正确。 6．(多选)(2024·四川达州高一统考期末)如图所示，三个小球从同一高度处的O处分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O在水平面上的射影点，且O′A∶O′B∶O′C＝1∶3∶6。若不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．三个小球下落的时间之比为1∶3∶6 B．三个小球初速度之比为v1∶v2∶v3＝1∶3∶6 C．三个小球落地的速度不同 D．三个小球的位移与水平初速度成正比 答案：BC 解析：平抛运动竖直方向上位移相同，则运动时间相同，水平方向做匀速直线运动，有x＝v0t，所以初速度比为v1∶v2∶v3＝1∶3∶6，故A错误，B正确；小球竖直方向上的分速度vy＝gt，小球的末速度为v＝，vy相同而初速度v0不同，则末速度不同，故C正确；小球的位移为s＝＝，即三个小球的位移与水平初速度不成正比，故D错误。 7．(多选)(2024·安徽师范大学附属中学期中)将某物体以v0的速度水平抛出(不计空气阻力)，当其竖直分速度与水平分速度大小相等时，下列说法中正确的是(　　) A．竖直分位移与水平分位移大小之比为1∶2 B．竖直分位移与水平分位移大小之比为2∶1 C．运动位移的大小为 D．运动位移的大小为 答案：AC 解析：设物体从抛出到竖直分速度与水平分速度大小相等所用时间为t，则有v0＝gt，解得t＝，该过程中物体的水平分位移为x＝v0t＝，竖直分位移为y＝t＝，因此竖直分位移与水平分位移大小之比为1∶2，选项A正确，B错误；物体运动的位移大小为s＝＝，选项C正确，D错误。 8．如图甲是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球。假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向间的夹角分别为30°和60°，如图乙所示，若不考虑空气阻力，则(　　) A．两次发射的初速度大小之比为3∶1 B．碰到墙面前在空中运动时间之比为1∶ C．下落高度之比为1∶ D．碰到墙面时速度大小之比为3∶1 答案：B 解析：网球做平抛运动，设网球碰到墙面时速度与水平方向的夹角为θ，由平抛运动的规律可得tan θ＝＝，x＝v0t，联立可得tan θ＝，则＝，解得＝，故B正确；＝＝，故A错误；＝＝＝，故C错误；碰到墙面时的速度为v＝，故＝·＝，故D错误。 9．(2024·重庆市育才中学高一校考期中)为备战篮球比赛，老师带领班上孩子们进行罚球练习，老师在两次罚球投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，均垂直撞在竖直篮板上，第1、2次抛出的运动轨迹如图所示。不计空气阻力，关于两次投篮说法正确的是(　　) A．从抛出到撞板，两次运动时间相等 B．第1次抛出撞在篮板上的速度更大 C．第2次抛出时速度的竖直分量更小 D．两次投出球时的速度相等 答案：B 解析：将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由题图可知，第2次运动过程高度较大，所以运动时间较长，在竖直方向上由vy＝gt可知，第2次速度的竖直分量较大，故A、C错误；水平射程相等，由x＝v0t可知，第1次运动过程速度的水平分量更大，则第1次抛出撞在篮板上的速度更大，故B正确；水平速度第1次大，竖直速度第2次大，根据速度的合成可知，投出球时的速度大小关系不能确定，故D错误。 10．(10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装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方和右侧正前方安装了频闪仪器并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙和图丙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律分析下列问题。 (1)频闪仪器A所拍摄的频闪照片为________(选填“乙”或“丙”)。 (2)图丙所示的频闪照片可以说明____________________________________。 答案：(1)丙　(2)见解析 解析：(1)小球做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，故频闪仪器A所拍摄的频闪照片为题图丙。 (2)由题图丙可以说明小球在水平方向上的分运动为匀速直线运动。 11．(10分)(2024·广东东莞高一统考期末)某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验： (1)(多选)甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有____________________________________________。 A．两球的质量应相等 B．两球的质量可以不相等 C．两球应同时落地 D．应改变装置的高度，多次实验 E．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 (2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5 cm，如果重力加速度g取10 m/s2，照相机的闪光频率为________Hz；小球平抛的初速度大小为________m/s，经过B点时的竖直分速度大小为________m/s。(结果均保留2位有效数字) 答案：(1)BCD　 (2)10　1.5　2.0 解析：(1)根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，不需要质量相等，因此实验时需要A、B两球从同一高度开始运动，不需要两球质量相等，故A错误，B正确；小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同，因此两球同时落地，故C正确；为探究实验的科学性，应改变装置的高度多次实验，故D正确；本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质，不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，故E错误。 (2)由题图乙可知，在竖直方向上Δh＝hBC－hAB＝2×5 cm＝10 cm 根据Δh＝gT2，可得T＝0.1 s，故f＝＝10 Hz 小球平抛的初速度大小为 v0＝m/s＝1.5 m/s 经过B点时的竖直分速度大小为 vBy＝＝m/s＝2.0 m/s。 12．(13分)(2024·四川眉山高一校考期中)如图所示，可看做质点的小球以速度v0＝1 m/s；沿桌子边缘水平飞出，下落高度h＝0.8 m，空气阻力不计，取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8.求： (1)小球运动到A点时速度的大小； (2)小球运动到A点时位移的大小。 答案：(1) m/s　(2) m 解析：(1)根据平抛运动规律可知h＝gt2 解得t＝＝0.4 s 在A点竖直方向的速度vy＝gt＝＝4 m/s 小球运动到A点时速度的大小 vA＝＝m/s。 (2)平抛运动的水平位移x＝v0t＝0.4 m 小球运动到A点时位移的大小 xA＝＝m。 学生用书第18页 学科网（北京）股份有限公司 $