第五章 抛体运动 单元检测-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 本单元卷聚焦高中物理“抛体运动”，通过自行车挡泥板、跳台滑雪等真实情境，融合物理观念与科学思维，适配单元复习巩固与核心素养培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|抛体运动条件（题1）、渡河问题（题5）、平抛时间（题3）|生活情境（自行车挡泥板）、运动场景（篮球跳投）| |实验题|2/16|平抛规律探究（题11频闪照相）、斜槽操作规范（题12）|分层设计（演示/分组实验结合）| |解答题|3/38|风洞实验（题13）、跳台滑雪（题14）、圆周运动综合（题15）|科技与运动情境融合，注重科学推理与模型建构|

第五章 抛体运动 单元检测 第I卷（选择题） 一、选择题（共46分，本题共10小题，1-7题每小题4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，8-10题每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）。 1．设想如果自行车轮子没有了挡泥板，当轮子上所粘的泥巴因车轮快速转动而被甩落时，不考虑空气阻力的作用，泥巴在空中的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．泥巴在最初一段时间内，将做匀速直线运动 B．任何情况下被甩落，泥巴都是做曲线运动 C．泥巴离开轮子后，取相等的时间间隔，速度的变化量不相等 D．泥巴做曲线运动的条件是所受重力与它的速度方向不在同一直线上 2．某人在河边发现一名落水者。他奋不顾身地快速游到落水者身边，并拖动落水者以的恒定速率游向岸边，若当时河水流速恒为，落水点距河岸的垂直距离为60m，则某人和落水者最快到达岸边所需要的时间约为（　　） A．75s B．120s C．100s D．200s 3．平抛运动的时间取决于（　　） A．抛出时的初速度 B．下落的高度 C．下落的高度和初速度 D．物体的加速度 4．如图所示，篮球比赛中，运动员进行跳投，将篮球斜向上抛出，篮球在空中飞行过程中忽略空气阻力，最终落入与投篮点在同一水平面的篮筐中。下列说法正确的是（　　） A．篮球运动到最高点时，速度和加速度均为零 B．篮球运动到最高点时，加速度为零，速度不为零 C．篮球出手后，在空中飞行过程中只受重力作用 D．无论出手角度为多少，只要篮球出手时的速度越大，在空中的运动时间一定越长 5．如图所示，若小船渡河时船头指向③方向，则所用时间为100s。已知小船在静水中的速度为2m/s，②方向与河岸成60°角，河水的流速为4m/s，则（　　）。 A．河的宽度为400m B．在小船渡河过程中船头指向③方向时，小船到达对岸的位置与出发点间的距离为400m C．在小船渡河过程中船头指向②方向时，渡河的位移最小 D．在小船渡河过程中船头指向④方向时，船的实际速度可以达到3.5m/s 6．在播种季节，农民经常采用抛秧的方式种植水稻。如图所示，某次抛秧时农民将秧苗（视为质点）从A点以与水平面成的速度抛出，经过时间t=1s秧苗落在水平水田上的B点（图中未画出），已知A、B两点的水平距离x=4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则（　　） A．秧苗抛出时的初速度大小为4m/s B．秧苗抛出后离水田的最大高度为2m C．秧苗落到水田前瞬间的速度大小为 D．秧苗落到水田前瞬间的速度大小为5m/s 7．如图所示为健身房常见的龙门架健身装置，一不可伸长的轻绳跨过同一水平线上的定滑轮，在绳中央固定有一轻质吊环，绳两端分别挂有质量相同的配重物，配重物静止在地面上时绳恰好伸直。某同学在健身时把吊环以速率竖直向下拉，保持配重物沿竖直方向匀速上升，不计摩擦及滑轮大小，下列说法正确的是（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．轻绳的张力逐渐减小 D．该同学对地面的压力逐渐增大 8．如图所示，在一端封闭的竖直细玻璃管中注满清水，水中放一个小圆柱体蜡块R。使R从坐标原点O处匀速上浮，同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动，则蜡块（　　） A．轨迹为曲线 B．轨迹为直线 C．沿管上升的速度不变 D．沿管上升的速度变大 9．如图所示，某同学将篮球沿与竖直方向夹角为的方向斜向上抛出，篮球恰好垂直打在篮筐上方的篮板处，后被反向弹回，最终从篮筐正中央落下。已知篮球脱手时球心与撞击篮板时球心的竖直距离为H；篮球撞击篮板时球心与篮筐中心的竖直距离为h，水平距离为L，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，不计篮球形变及篮板碰撞的时间。下列正确的是（　　） A．篮球从脱手到碰撞篮板的时间为 B．篮球被抛出时的速度大小为 C．篮球脱手时球心与撞击篮板时球心的水平距离为 D．篮球碰撞篮板后反弹的速度大小为 10．我军进行炮弹发射军事训练，训练任务为从截面为直角三角形的山坡左侧a点发射炮弹，使其经过山坡顶端b点落在右侧山坡上的c点，而b点恰好是炮弹运动轨迹的最高点.已知左侧斜坡与水平方向的夹角为60°，如图所示。不计空气阻力，将炮弹看作质点，下列说法正确的是（　　） A．炮弹在 ab段的运动时间是 bc段运动时间的2倍 B．炮弹在 ab段的运动时间是 bc段运动时间的3倍 C．ab段的水平位移是 bc段水平位移的 2倍 D．ab段的水平位移是 bc段水平位移的3倍 第II卷（非选择题） 本题共5小题，共54分。 二、实验题 11．（8分）某学校师生做了三个实验来研究平抛运动的规律。 (1)如图甲所示为课堂上老师做的演示实验：图甲中两个完全相同的小球A、B处于同一高度，用锤敲打弹片，______（选填“看到”或“听到”）两球同时落地，改变小球距地面的初始高度和击打力度，多次重复实验，两球仍然同时落地，可判断做平抛运动的A球竖直方向做自由落体运动。 (2)如图乙所示为同学们在实验室做的分组实验，来定量研究平抛运动： ①关于该实验的一些做法，合理的是______。 A．斜槽末端切线应当保持水平 B．为减小阻力影响，斜槽轨道必须光滑 C．每次必须从同一高度由静止释放 ②若某次实验时，小球水平抛出后下降高度为h时的水平位移为x，重力加速度为g，则小球的平抛初速度为______（用h、x、g表示）。 (3)图丙采用频闪照相的方法研究平抛运动，小球在平抛运动中的几个位置如图丙中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为，则该小球做平抛运动的初速度大小______m/s。（重力加速度，结果保留两位有效数字） 12．（8分）在“探究平抛运动的特点”实验中： (1)采用如图甲所示装置探究平抛运动规律，用频闪照相法记录两球落地前在不同时刻的位置如图乙所示，图中实线为正交的水平线和竖直线，且相邻竖直线间距相等。下列说法正确的是________（多选）。 A．应改变小锤的打击力度和钢球高度，进行多次实验 B．可以通过眼睛观察来判断A、B两球是否总是同时落地 C．通过图乙照片仅可判断钢球在水平方向做匀速直线运动 D．通过图乙照片可判断钢球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 (2)进一步采用图丙所示的装置探究平抛运动的特点。钢球沿斜槽M滚下后从末端飞出，落在倾斜的挡板N上后挤压固定在背板上的复写纸，在白纸上留下印迹。 ①关于本实验，下列说法正确的是________。 A．记录钢球位置时，每次必须严格地等距离下降 B．钢球运动时挡板及白纸应保持竖直 C．建立坐标系时应以槽口的端点作为坐标原点O ②如图丁是实验中钢球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的钢球在斜槽上释放的位置________（填“较低”或“较高”）。 ③如图戊所示实验记录了若干点迹，请在图戊中用小黑点“●”标出小球的抛出点的位置________。 三、解答题 13．（10分）风洞实验是测试飞行器性能的重要方法，风洞中可以提供大小和方向恒定的风力。在某风洞中存在水平方向的恒定风力，将质量为m的小球以速度从O点斜向上弹射出去，与水平方向夹角为，经过一段时间后，小球到达射出点正上方的P点时，速度恰好为水平方向，重力加速度为g。求： (1)P点到O点的竖直高度h； (2)水平风力的大小F。 14．（10分）跳台滑雪是一种勇敢者的运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示为滑雪道简化图，整个滑雪道由助滑道AB、着陆坡BC、减速停止区CD三部分组成，B点处对应圆弧的半径为R=50m。比赛中质量m=70kg（含装备）的运动员从A点下滑，运动到B点时以v=20m/s的速度水平飞出，落在着陆坡的C点。已知着陆坡的倾角为37°，不计空气阻力，运动员视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)运动员通过B点时对轨道的压力大小； (2)运动员从B点运动到C点的时间； (3)运动员落在C点时的速度大小。 15．（16分）如图所示，粗糙水平面上放置一半径为R的四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮C（可视为质点）用轻杆固定在圆心O的正上方，轻质细线一端固定在A点，另一端跨过滑轮连接质量为m=kg的小球（可视为质点）。开始时小球静止在E点，某时刻给它一个扰动，小球沿圆弧滑动到D点时，物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上的P点，CD=R且与竖直方向成30°角，AP与竖直方向成60°角，圆柱体一直处于静止状态。已知A、P、C、D在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求： (1)若小球沿圆弧滑到D点时的速度大小为v=m/s，求此时绳子的速度大小v1； (2)若小球沿圆弧缓慢滑到D点时恰好停下并保持静止，求物块B的质量m1； (3)若地面与四分之一圆柱体之间的动摩擦因数为，调整细线长度使小球从D处移回至E处（CE与圆柱表面相切），整个系统恰好保持静止，求四分之一圆柱体的质量。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B C C C A AC AC BD 1．D 【详解】ABD．泥巴在离开轮子的瞬间，若速度的方向竖直向上或竖直向下，则速度的方向与重力的方向相反或相同，泥巴将做匀变速直线运动，在其余的情况下泥巴速度的方向与重力的方向不在同一条直线上，所以将做曲线运动。故AB错误，D正确； C．泥巴离开轮子后只受重力，加速度为重力加速度，故相等时间间隔速度变化量相等，故C错误。 故选 D。 2．D 【详解】根据运动的独立性原理，要最短时间到达岸边，需使人游动的速率垂直河岸方向，得最短时间 故选D。 3．B 【详解】A．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动、竖直方向的自由落体运动，竖直方向位移满足公式 变形得运动时间 地面附近重力加速度为定值，因此平抛运动时间仅由下落高度决定。 抛出时的初速度仅影响水平位移，与运动时间无关，故A错误； B．由上述推导可知，运动时间取决于下落高度，故B正确； C．初速度不影响运动时间，故C错误； D．由可知，运动时间与物体的加速度有关。但在地面附近重力加速度为定值，因此下落高度是决定运动时间的变量，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】AB．篮球抛出后做斜上抛运动，到达最高点时，竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，因此篮球在最高点的速度不为零，由于篮球斜抛运动时受到重力的作用，因此在最高点时的加速度不为零，故AB错误； C．根据上述分析可知，篮球出手后，在空中飞行过程中只受重力的作用，故C正确； D．设篮球斜抛时的初速度为，速度方向与水平方向的夹角为，根据运动的分解可得，竖直方向的分速度为 根据抛体运动的对称性可知，篮球在空中运动的时间为 由此可见，运动时间不仅与初速度 有关，还与抛射角 有关。若 很大但 很小，时间可能较短，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．当船头垂直指向对岸时，渡河时间最短，小船渡河时船头指向③方向，则所用时间为100s，则，故A错误； B．在小船渡河过程中船头指向③方向时，沿河岸的距离为 故小船到达对岸的位置与出发点间的距离为，故B错误； C．因为 若小船渡河位移最短，则船头的方向与合速度的方向垂直，设此时船头方向与河岸之间的夹角为θ，则 所以θ=60°，故C正确； D．当小船渡河过程中船头指向④方向时，船速方向与水流方向夹角小于90°，根据平行四边形定则可知，船的实际速度大于水速的4m/s，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．将初速度分别沿水平方向和竖直方向分解为 则秧苗水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向 水平方向 解得,故A错误； B．竖直方向 解得，即抛出点到地面的高度为2m，因抛出后秧苗先要上升一段高度，故秧苗抛出后离水田的最大高度大于2m，故B错误； CD．秧苗落到水田前瞬间竖直方向的速度为 故合速度为，故C正确，D错误。 故选C。 7．A 【详解】AB．设配重物匀速上升的速度为，绳子与竖直方向的夹角为。将吊环的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，沿绳子方向的分速度等于配重物上升的速度，即 解得 在吊环向下运动过程中，逐渐减小，逐渐增大，而不变，所以一直减小，故A正确B错误； C．配重物匀速上升，处于平衡状态，绳子张力等于配重物的重力，保持不变，故C错误； D．对轻质吊环受力分析，人拉吊环的力 随着减小，逐渐增大。对人受力分析，地面对人的支持力 因为增大，所以减小，根据牛顿第三定律，人对地面的压力逐渐减小，故D错误。 故选A。 8．AC 【详解】AB．小圆柱体沿竖直方向做匀速运动，沿水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，合外力沿水平方向，曲线运动的轨迹向合力的方向弯曲，小圆柱体的运动轨迹为曲线，故A正确，B错误； CD．根据运动的独立性，小圆柱体沿竖直方向做匀速运动，沿管上升的速度不变，故C正确，D错误。 故选AC。 9．AC 【详解】A．篮球从脱手到碰撞篮板的过程的逆过程看作是平抛运动，则时间为，A正确； B．篮球被抛出时的速度大小为，B错误； C．篮球脱手时的水平速度 则脱手时球心与撞击篮板时球心的水平距离为，C正确； D．篮球碰撞篮板后反弹的速度大小为，D错误。 故选AC。 10．BD 【详解】将炮弹在 ab段运动逆向看作平抛运动，根据几何关系可知，bc连线与水平方向的夹角为30°，设a点速度方向与水平方向的夹角为θ，速度偏转角正切值是位移偏转角正切值的2倍，则tanθ=2tan60° 设b点的速度为v0，则a点竖直方向的速度大小为 设c点速度方向与水平方向的夹角为α，则tanα=2tan30° 则c点竖直方向的速度大小为 又 解得 根据 可得 故选BD。 11．(1)听到 (2) AC (3)2.0 【详解】（1）人眼观察会有视觉误差、视觉延迟，很难精准判断“同时落地”；而听到两球落地声同步，才能证明两球同时落地。 （2）①[1]A．斜槽末端切线应当保持水平，以保证小球做平抛运动，故A正确； B．斜槽的摩擦力对实验没有影响，故B错误； C．保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，保证小球每次做平抛运动的初速度相同，故C正确。 故选AC。 ②[2]小球在竖直方向做自由落体运动，则 在水平方向匀速直线运动，所以 联立，解得 （3）由图可知，相邻计数点间水平位移相等，所以相邻计数点间的时间间隔相等，设为。在竖直方向，根据 解得 在水平方向 解得 12．(1)AD (2) B 较高 【详解】（1）A． 为了得到普遍规律，需要改变打击力度改变平抛初速度、改变钢球下落高度多次实验，故A正确； B．钢球下落速度快，人眼无法准确判断两球是否同时落地，故B错误； CD．频闪照相时间间隔相等，图中相邻竖直线间距相等，说明水平方向相等时间位移相等，可判断水平匀速直线运动；竖直方向相邻相等时间位移差恒定，满足自由落体的位移规律，可判断竖直方向为自由落体运动，故C错误，D正确。 故选AD。 （2）[1] A．本实验不需要每次严格等距离下降挡板，只需要记录多个位置即可，故A错误； B．平抛运动在竖直平面内，因此挡板和白纸必须保持竖直，故B正确； C．建立坐标系时，原点应为小球在槽口时球心在白纸上的投影，不是槽口端点，故C错误。 故选B。 [2]②轨迹①水平位移更大，说明平抛初速度更大；释放位置越高，小球下滑获得的初速度越大，因此轨迹①对应释放位置较高。 [3]设方格边长为，水平相邻两点间隔相等，时间间隔相等； 竖直方向，，由可推得：抛出点距离点水平向左、竖直向上，对应位置就是点左3格、上1格的网格交点。如下图： 13．(1) (2) 【详解】（1）将此运动分解成水平方向与竖直方向两个分运动，依据运动学公式与矢量合成法则，则小球在竖直方向的初速度为 由题可知到P点时速度恰好为水平方向，则竖直方向的速度恰好为零，加速度为重力加速度，则有 （2）小球在水平方向上的初速度为 由题分析，可知小球在水平方向上先向右减速到零，再反向向左加速到P点，则运动的时间为 小球在水平方向向右减速到零过程有 小球在水平方向上，根据牛顿第二定律有 联立解得 14．(1)1260N (2)3s (3) 【详解】（1）运动员在B点受到的支持力为F，由牛顿第二定律得   由牛顿第三定律   可得压力 （2）运动员从B点到C点做平抛运动，设水平方向位移为x，竖直方向位移为y，有，   又    解得 （3）设C点的速度大小为，有 ，   可得 15．(1)1.5m/s (2)1kg (3) 【详解】（1）小球速度沿圆弧切线方向，沿绳与垂直绳方向分解速度v，沿绳的分速度即绳子的速度 （2）对小球进行受力分析，如图所示 水平方向 竖直方向 解得F拉=10N （判断过F拉、F支都与竖直方向夹角为30°，用等大力夹角60°合成的结论得到F拉=10N也可） 对圆环进行受力分析，如图所示 竖直方向 物块B静止，由F1=m1g解得物块B质量 （同样，用等大力夹角120°合成的结论得到m1=1kg也可） （3）对小球进行受力分析 绳对小球的拉力为F拉2，圆柱体对小球的弹力为F支2，设，由CD=OD=R，，可得 由于CE与圆弧面相切，得， 则水平方向 竖直方向 解得 对小球和四分之一圆柱体整体分析 地面整体的摩擦力F总，对整体的支持力F支3，则水平方向 竖直方向 整体恰好保持静止，需满足 解得 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 $