《5.4 抛体运动的规律》2023年同步练习卷（含解析）人教版（2019）必修第二册

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人教版（2019）必修第二册《5.4 抛体运动的规律》2023年同步练习卷
一、选择题
1．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）．速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网（　　）
A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大
C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少
D．速度较大的球在下降相同时间间隔内下降的距离较大
2．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（　　）
A．物体运动的加速度
B．物体的速度
C．物体竖直向下的分速度
D．物体位移的方向
3．一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高h＝1.8m，不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是（　　）
A．1.2 m/s B．2.0 m/s C．3.0 m/s D．4.9 m/s
4．辆行驶在公路上的卡车与路旁障碍物相撞，相撞瞬间车项上一个松拖脱的零件被抛出而陷在泥里。处理事故的交警为了判断卡车是否超速，需要测量的量是（　　）
A．卡车的高度和卡车的长度
B．卡车的高度和卡车的重量
C．卡车的长度，零件陷落点与脱落点的水平距离
D．卡车的高度，零件陷落点与脱落点的水平距离
5．固定在水平地面上的斜面PQO上方的弧形轨道末端水平，小球从弧形轨道上某处滑下水平飞出后，恰好落在Q点，PQ＝1.0m，取重力加速度大小g＝10m/s2，则小球做平抛运动的初速度大小为（　　）
A．1.0m/s B．1.5m/s C．2.0m/s D．2.5m/s
6．如图所示，在地面上某一高度处将A球以初速度v1水平抛出，同时在A球正下方地面处将B球以初速度v2斜向上抛出，结果两球在空中相遇。不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中（　　）
A．A、B两球的初速度大小关系为v1＞v2
B．A、B两球的加速度大小关系为aA＞aB
C．A球做匀变速运动，B球做变加速运动
D．A球和B球的速度变化相同
7．如图所示是排球场的场地示意图，设排球场的总长为L，前场区的长度为，在排球比赛中，对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的弹跳水平不高，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越界。设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处，垂直于网将排球水平击出，不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标。设大人和小孩的抛出点离地面的高度之比H1：H2＝2：1，则v1：v2等于（　　）
A．2：l B．1：2 C．：1 D．1：
9．一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出，第一只球落在自己一方场地的B点，刚好从C点擦网而过，落到A点，设球与地面的碰撞过程没有能量损失，且运动过程不计空气阻力（　　）
A．3：4 B．2：3 C．1：2 D．4：5
10．刀削面是北方人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m，则面片的水平速度不能是下列选项中的哪些（　　）
A．1.5m/s B．3m/s C．3.7m/s D．4m/s
二、计算题
11．如图所示，一架装载救援物资的飞机，在距水平地面h＝500m的高处以v＝100m/s的水平速度飞行。地面上A、B两点间的距离x＝100m0＝950m时投放救援物资，不计空气阻力，g取10m/s2。
（1）求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间。
（2）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内。
（3）求物资落地的速度。
12．如图所示，在距地面高为H＝45m处，有一小球A以初速度v0＝15m/s水平抛出。与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数μ＝0.6，A、B均可看成质点
（1）A球从抛出到落地的时间；
（2）A球从抛出到落地这段时间内的水平位移；
（3）A球落地时，A、B之间的距离。
参考答案与试题解析
一、选择题
1．【分析】平抛运动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，结合平抛运动的规律，抓住水平方向相等时，通过时间关系得出下降的高度，从而分析判断．
【解答】解：发球机发出的球，速度较大的球越过球网，原因是发球机到网的水平距离一定，则所用的时间较少，容易越过球网，ABD错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．
2．【分析】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，在水平方向上做匀速直线匀速，在竖直方向上做自由落体运动．
【解答】解：A、平抛运动的加速度大小和方向都不变；
B、平抛运动的速度大小和方向时刻改变；
C、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。故C错误；
D、平抛运动的位移大小和方向时刻改变。
故选：A。
【点评】解决本题的关键知道平抛运动是匀变速曲线运动，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．
3．【分析】平抛运动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，根据高度求出运动的时间，结合水平距离求出初速度。
【解答】解：水平喷出的水，运动规律为平抛运动，
竖直方向上：h＝gt7，
代入数据解得：t＝0.6s
水平方向上：x＝v7t
代入数据解得水平速度为：v0＝2.4m/s，故B正确。
故选：B。
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
4．【分析】零件被抛出做平抛运动，根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度表达式，从而确定需要测量的量。
【解答】解：零件被抛出做平抛运动，且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度，x＝v0t，
解得卡车的初速度，可知需要测量卡车的高度，故D正确，A、B。
故选：D。
【点评】解决本题的关键知道零件离开卡车做平抛运动的初速度等于卡车刹车时的速度，能通过平抛运动的规律求出初速度。
5．【分析】把平抛运动分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，利用竖直位移与水平位移求解。
【解答】解：水平位移
OQ＝＝m＝0.5m
根据
得
t＝＝s＝0.7s
小球做平抛运动的初速度大小为
v＝＝m/s＝1.2m/s
故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查平抛运动与斜面的结合，要熟练掌握其运动规律。
6．【分析】A球做平抛运动，B球做斜抛运动，将两球的运动分解为水平方向和竖直方向进行研究。抓住相同时间内水平位移相等，比较出初速度的大小，两球加速度相同，均为g，均做匀变速曲线运动，由Δv＝gt分析速度变化量的关系。
【解答】解：A、因为两球在空中相遇，两球在水平方向上都做匀速直线运动1t＝v2cosθ t，则v7＜v2，故A错误；
B、两球均仅受重力，均为g；
CD、A、B两球的加速度都为g，由Δv＝gt知相同时间内，故C错误。
故选：D。
【点评】解决本题的关键要知道平抛运动和斜抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道两种运动都是匀变速运动，加速度不变。
7．【分析】将排球水平击出后排球做平抛运动，研究排球刚好触网到达底线的情况，分析水平位移的过程，由竖直方向上的自由落体运动的位移公式列式解答。
【解答】解：从抛出到刚好触网，时间为t1，在竖直方向上
解得：
从抛出到刚好触底线，时间为t2，在竖直方向上
解得：
则有：
联立解得：
故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查平抛运动在生活中应用，要通过分析找出临界条件，由平抛运动的规律即可分析求解。
8．【分析】根据高度之比求出运动的时间之比，抓住水平位移相等，求出初速度之比。
【解答】解：根据h＝得，t＝1：H2＝2：1，则，
因为水平位移相等，根据x＝vt知，。
故选：D。
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。
9．【分析】第一、二两球被击出后都是做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，两球被击出至各自第一次落地的时间是相等的．对于第一个球：球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，撞地后弹起做斜抛运动，最大高度等于H，斜抛运动的时间等于被击出至各自第一次落地的时间的两倍．根据水平方向是匀速直线运动，研究出两个球的初速度关系，根据水平位移关系，研究时间和高度关系。
【解答】解：由平抛运动的规律可知，竖直方向做自由落体运动，两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的。
由于球与地面的碰撞没有能量损失，设第一球自击出到最后落地到A点时间为t1，第二球自击出到落地时间为t2，则
t7＝3t2
由于一、二两球在水平方向均为匀速运动，设它们从O点出发时的初速度分别为v8、v2，由
x＝v0t
得
设一、二两球从O点到C点时间分别为T1、T2，由于两球从O点到C点水平距离相等，则
T8＝3T2
由竖直方向运动规律可知O点到水平地面的高度
C点到水平地面的高度
所以
故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题是较为复杂的平抛运动问题，考查解决复杂物理问题的能力．对于斜抛运动，可以等效看成两个平抛运动组成的．难度适中。
10．【分析】面片在空中做平抛运动，根据竖直方向的运动特征求解运动时间，面片要落入锅中水平方向的位移满足0.5m＜x＜1.5m，根据水平方向的匀速直线运动分析面片的水平速度的取值范围。
【解答】解：面片在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动
所以面片落入锅中所用时间为
因为面片做平抛运动的水平位移满足
0.5m＜x＜4.5m
根据水平做匀速直线运动得：x＝v0t
代入数据解得面片的水平初速度的范围为：6.25m/s＜v0＜3.75m/s
故不能是4m/s。
故选：D。
【点评】本题以刀削面是北方人喜欢的面食为情境载体，考查了平抛运动在实际问题中的应用，解决该题的关键是能正确分析出面片要落入锅中，其水平方向做匀速直线运动的位移需要的取值范围，知道面片在竖直方向的位移是一个定值。
二、计算题
11．【分析】（1）将平抛运动分解为水平方向和竖直方向去分析，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。分运动和合运动具有等时性，根据竖直方向上下落的高度去求时间。
（2）求出救援物资的水平位移，与x0和x0+x比较。
（3）先求出竖直分速度，再根据运动的合成求解物资落地的速度。
【解答】解：（1）救援物资从离开飞机到落至地面做平抛运动，在竖直方向有：h＝5
得：t＝＝s＝10s
故救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间为10s。
（2）水平方向 x＝v4t＝100×10m＝1000m
由于x﹣x0＝1000m﹣950m＝50m＜100m，所以在AB范围内。
故救援物资能落在AB区域内。
（3）竖直分速度 vy＝gt＝10×10m/s＝100m/s
物资落地的速度 v＝＝m/s。
答：
（1）救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间为10s。
（2）救援物资能落在AB区域内。
（3）物资落地的速度为100m/s。
【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，将平抛运动分解为水平方向和竖直方向去分析，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。分运动和合运动具有等时性。
12．【分析】（1）根据平抛运动的高度，结合位移时间公式求出A球从抛出到落地的时间。
（2）根据初速度和时间求出A球从抛出到落地这段时间内的水平位移。
（3）根据牛顿第二定律求出B滑行的加速度大小，结合速度—时间公式求出B速度减为零的时间，判断是否停止，再结合位移公式求出A、B间的距离。
【解答】解：（1）A球抛出后做平抛运动，竖直方向有：H＝5，
解得：t＝。
（2）A球从抛出到落地的水平位移为：xA＝v0t＝15×3m＝45 m。
（3）物块B做匀减速直线运动，加速度大小为：a＝μg＝6 2，
B速度减为零的时间为：t′＝，可知A落地时，
物块B滑动的距离为：xB＝＝m＝18.75m
所以A球落地时，A、B之间的距离为：xAB＝xA﹣xB＝26.25 m。
答：（1）A球从抛出到落地的时间为6s；
（2）A球从抛出到落地这段时间内的水平位移为45m；
（3）A球落地时，A、B之间的距离为26.25m。
【点评】本题考查了平抛运动和匀变速直线运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。

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