平抛运动、圆周运动及天体运动 限时练 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

物理限时练5 一、单选题 1．如图所示，滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器。现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀减速直线运动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为 F，则此过程中 F的方向可能是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，某运动员正对竖直墙练习足球时，在两点分别将足球踢出，两次足球均垂直打在墙壁上的点，不计空气阻力。则足球从被踢出到打在点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．从处踢出的足球初速度较大 B．足球从到的运动时间较长 C．从处踢出的足球初速度与水平方向夹角较大 D．该运动员对从处踢出的足球做功较多 3．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．如图甲，小球固定在细绳的一端，在竖直面内绕绳的另一端做圆周运动，小球通过最高点的速度至少等于 B．如图乙，汽车通过拱形桥的最高点时处于超重状态 C．如图丙，完全相同的A、B两个物块放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，转台转速缓慢加快时，物块B先开始滑动 D．如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮对内轨会有挤压作用 4．如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力，则球B在最高点时（　　） A．速度为零 B．球A的速度大小为 C．水平转轴对杆的作用力为1.5mg D．水平转轴对杆的作用力为2.5mg 5．四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A．小球A、B角速度不相等 B．小球A、B线速度大小相同 C．小球C、D向心加速度大小相同 D．小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 6．如图，在某次飞行演习中，以水平匀速飞行的飞机，某时释放一颗模拟弹，经时间t后炸弹垂直击中倾角为θ的山坡。则时间t为（　　） A． B． C． D． 7．一质点在直角坐标系所在平面内由点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化如图所示。则（　　） A．末质点速度的大小为 B．前质点做匀变速直线运动，加速度大小为 C．内质点做匀变速曲线运动，加速度大小为 D．内质点的位移大小为 二、多选题 8．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是，若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上的a、b、c三点的角速度之比和线速度大小之比（   ） A．角速度之比为 B．角速度之比为 C．线速度大小之比为 D．线速度大小之比为 9．如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是（g取，不计空气阻力）（　　） A．他安全跳过去是可能的 B．他安全跳过去是不可能的 C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应不小于 D．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于 三、解答题 10．在2023年杭州亚运会女子铅球决赛中，我国运动员巩立姣以19.58m的成绩成功卫冕。运动员为了寻求最佳效果，训练时会尝试用不同质量的铅球分别以不同夹角抛球的感觉。如图，在某次训练中运动员将质量m＝6kg的铅球斜向上抛出，铅球离开手的瞬间速度大小v0＝10m/s，方向与水平方向夹角θ＝37°，铅球离开手时离水平地面的高度h＝2.25m。取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力。求： (1)铅球离开手瞬间的水平分速度大小v0x和竖直分速度大小v0y。 (2)铅球上升到最高点的时间t和离地面的最大高度H。 (3)运动员抛出的铅球飞出的水平距离。 11．2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注．我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为，引力常量为G。试求： （1）月球的质量M； （2）月球的第一宇宙速度； （3）“嫦娥三号”卫星离月球表面的高度h。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《物理限时练5》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C A A C C D D AD BC 1．C 【详解】滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀减速直线运动，则F与G的合力方向与v反向。 故选C。 2．A 【详解】B．逆向看成平抛运动，两次高度相同，根据 可得运动时间为相同，B错误； AD．球在水平方向做匀速直线运动，则 可得 由于在PQ点时竖直方向分速度相等，可知从处踢出时初速度较大，该运动员对足球做功较多，A正确，D错误； C．根据 足球被从处踢出的初速度与水平方向夹角更小，C错误。 故选A。 3．A 【详解】A．绳子只能提供拉力，在最高点时，如绳子的拉力为零，则只有重力提供小球圆周运动的向心力，即 解得，故A正确； B．汽车通过拱形桥的最高点时具有向下的加速度，汽车处于失重状态，故B错误； C．物块放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，摩擦力充当向心力，最大角速度对应最大静摩擦力，即有 解得 由于，则物块A的临界角速度较小，因此逐渐增大转度时，物体A最先滑动，故C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，车轮对外轨会有挤压作用，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有mg＝m 解得v＝，故A错误； B．由于A、B两球的角速度相等，由v＝ωr可知，球A的速度大小v′＝，故B错误； CD．球B运动到最高点时，对杆无弹力，此时球A所受重力和拉力的合力提供向心力，有F－mg＝m 解得F＝1.5mg，故C正确，D错误。 故选C。 5．C 【详解】AB．对题图甲中小球A、B分析，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，小球A、B到悬点O的竖直距离为h，则有 解得 可知小球A、B的角速度相等，由于轨道运动半径不相等，所以小球A、B线速度大小不相同，故AB错误； CD．对题图乙C、D分析，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为L，绳上拉力为FT，则有， 解得， 可知小球C、D向心加速度大小相同，受到绳的拉力大小也相同，故C正确，D错误。 故选C。 6．D 【详解】炸弹垂直击中倾角为θ的山坡，则有 又 联立可得 故选D。 7．D 【详解】A．末质点x轴方向和y轴方向的速度分别为3m/s、4m/s，根据矢量的合成可知 故A错误； B．初始质点y轴方向有速度，x轴方向有加速度，二者不共线，则质点做曲线运动，加速度为 故B错误； C．内质点x轴和y轴方向的加速度分别为 合加速度为 与x轴方向的夹角为 3s末，速度与x轴方向夹角为 可知内质点做匀变速直线运动，加速度大小为，故C错误； D．末质点的速度为5m/s，加速度为，做匀变速直线运动，则3s~4s的位移为 m 故D正确； 故选D。 8．AD 【详解】A、B两轮边缘的线速度大小相等，则有 根据 可知 B、C两轮同轴转动，则有 根据 可知 则A、B、C三轮边缘上的a、b、c三点的角速度之比为 A、B、C三轮边缘上的a、b、c三点的线速度大小之比为 故选AD。 9．BC 【详解】AB．演员从屋顶跳出做平抛运动，竖直方向有，可得演员的飞行时间为 水平方向有可得，水平位移为 则演员不能安全跳过，故A错误B正确； CD．如果要安全跳过去，则演员的水平位移应不小于，根据公式可得，他在屋顶水平跳跃速度 故D错误C正确。 故选BC。 10．(1)8m/s，6m/s (2)0.6s，4.05m (3)12m 【详解】（1）初速度v0的水平分速度大小v0x＝v0cos37°＝8m/s 初速度v0的竖直分速度大小v0y＝v0sin37°＝6m/s （2）铅球抛出后做斜上抛运动，上升到最高点的时间为 铅球抛出点与最高点的竖直高度为 则铅球离地的最大高度 （3）设铅球从最高点到落地的时间为t′，则有 解得t′＝0.9s 铅球飞行总时间t总＝t＋t′＝1.5s 铅球的水平位移x＝v0xt总＝12m 11．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）月球表面处引力等于重力 得 （2）第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力得 所以月球第一宇宙速度 （3）“嫦娥三号”卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，得 卫星周期 轨道半径 联立解得“嫦娥三号”卫星离月球表面的高度为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $