高中物理第三章抛体运动33平抛运动同步测试鲁科版必修2.docx

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高中物理第三章抛体运动33平抛运动同步测试鲁科版必修2

3.3平抛运动

一、单选题（共11题；共22分）

1.如图6所示，一架在500m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B。

已知山高180m，山脚与山顶的水平距离为600m，若不计空气阻力，g取10m/s2，则投弹的时间间隔应为 （   ）

A. 6S                                       

B. 5S                                       

C. 3S                                       

D. 2S

2.某同学设计了一个研究平抛运动的实验，其装置如图所示.A是一块水平放置的平板，其上有一组平行插槽（如图中P0P0′、P1P1′、P2P2′、…），槽间距离均为d.将P0P0′置于斜槽末端的正下方，把贴有复写纸和白纸的平板B垂直插入P1P1′槽内，使小球从斜槽某一位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1′方向撞倒B板的白纸上并留下痕迹点1.之后将B板依次插入P2P2′、P3P3′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，让小球仍然从位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1′方向撞倒B板的白纸上并依次留下痕迹点2和3.忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　）

A. 在B板白纸上留下的痕迹点1、2、3排成一条竖直的直线

B. 在B板白纸上留下的痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离相等

C. 小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动能改变量的大小相等

D. 小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动量改变量的大小相等

3.如图，一个小球从楼梯顶部以v0=2m/s的水平速度抛出，所有台阶都是高0.2m、宽0.25m．小球首先落到哪一台阶上（  ）

A. 第二级                                

B. 第三级                                

C. 第四级                                

D. 第五级

4.从相同的高度以不同的速度，水平抛出两个质量不同的石子，以下说法中正确的是（不计空气阻力）（  ）

A. 质量大的先落地         B. 速度小的先落地         C. 它们一定同时落地         D. 它们的落地点一定相同

5.如图所示，某同学让带有水的伞绕伞柄旋转，可以看到伞面上的水滴沿伞边水平飞出。

若不考虑空气阻力，水滴飞出后在空中的运动是（ ）

A.匀速直线运动

B.平抛运动

C.自由落体运动

D.圆周运动

6.从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（  ）

A. 小球水平抛出时的初速度大小为gttanθ           

B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为

C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长     

D. 若小球初速度增大，则θ减小

7.在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将a、b、c三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球a落点距水平面的高度最低．下列判断正确的是（  ）

A. 小球c的初速度最小                                             B. 小球a的飞行时间最长

C. 小球c的整个飞行过程速度变化量最大                 D. 若减小小球a的初速度，其整个飞行过程速度变化量增大

8.如图所示，具有圆锥形状的回转器（陀螺），绕它的轴在光滑的桌面上以角速度ω快速旋转，同时以速度v向左运动，若回转器的轴一直保持竖直，为使回转器从桌子的边缘滑出时不会与桌子边缘发生碰撞，速度v至少应等于（设回转器的高为H，底面半径为R，不计空气对回转器的作用）（  ）

A. ωR                                  

B. R

C. R

D. ωH

9.某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖，他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B，两只“飞镖”插在墙壁靶上的状态如图所示（侧视图）．则下列说法中正确的是（  ）

A. 飞镖A的质量小于飞镖B的质量                            B. 飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间

C. 抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度          

D. 插入靶时，飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度

10.从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，则（  ）

A. 落在a点的小球水平速度最小                              

B. 落在b点的小球竖直速度最小

C. 落在c点的小球飞行时间最短                               D. a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点

11.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。

下列说法正确的是（   ）

A. 小球水平抛初速度大小为

                     B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ/2

C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长    D. 若小球初速度增大，则θ减小

二、多选题（共3题；共9分）

12.关于平抛物体的运动，以下说法正确的是（  ）

A. 做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大

B. 平抛物体的运行是变加速运动

C. 做平抛运动的物体在相同时间内速度的变化量相同

D. 做平抛运动的物体水平方向的速率不变

13.如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方．忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（  ）

A. 换用质量稍大些的飞镖                                       

B. 适当增大投飞镖的高度

C. 到稍远些的地方投飞镖                                       

D. 适当增大投飞镖的初速度

14.在一次投球游戏中，黄同学将球水平抛向放在地面的小桶中，结果球沿如图所示的弧线飞到小桶的前方．不计空气阻力，则下次再投时，可作出的调整为（  ）

A. 增大初速度，抛出点高度不变                             

B. 减小初速度，抛出点高度不变

C. 初速度大小不变，提高抛出点高度                      

D. 初速度大小不变，降低抛出点高度

三、填空题（共4题；共12分）

15.利用如图所示的装置研究平抛运动的规律

①下列关于该实验的说法正确的是________

A.钢球每次从同一位置释放，这样保证钢球每次抛出的初速度相同

B.在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用折线连接就可以得到平抛运动的轨迹

C.实验中必须要求斜槽末端水平

D.该实验产生误差主要是因为斜槽粗糙

②如图为一小球做平抛运动描的几个点，图中方格每边长为5cm，g取10m/s2，则小球的初为________m/s，小球在B点时的竖直分速度为________m/s.

16.两质点在空间同一点处，同时被水平抛出，速度分别为v1=2.0m/s向左，和v2=8.0m/s向右。

则两个质点速度相互垂直时，它们之间的距离为________；当两质点相对抛出点的位移相互垂直时，它们之间的距离为________。

（g=10m/s2）

17.在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：

A．让小球多次从________位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；

B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是________．

C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值．

D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．

上述实验步骤的合理顺序是________（只排列序号即可）．

18.如图所示的曲线是一同学做“研究平抛物体的运动”时画出的部分轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=0.2m，又测得竖直高度分别为h1=0.1m，h2=0.2m，根据以上数据，则小球抛出时的初速度为________m/s，抛出点距A点的竖直距离是________m，水平距离是________m．

四、解答题（共1题；共5分）

19.将一个物体以10m/s的初速度从10m高处水平抛出，不计空气阻力，它落地时的速度大小和方向怎样？

所用的时间为多少？

（g取10m/s2）

五、实验探究题（共2题；共8分）

20.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确选项前面的字母填在横线上：

       ．

A. 通过调节使斜槽的末端保持水平    B. 每次释放小球的位置必须不同

C. 每次必须由静止释放小球              

D. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降

E. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触

（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=________（用L、g表示）．

21.某同学用图示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________（填“同时”或“不同时”）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将________（填“变长”、“不变”或“变短”）；

③上述现象说明：

平抛运动的时间与________大小无关，平抛运动的竖直分运动是________运动．

六、综合题（共2题；共20分）

22.如图所示，水平台面AB距地面的高度h=0.80m．有一滑块从A点以v0=6.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25．滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出．已知AB=2.2m．不计空气阻力，g取10m/s2，求：

（1）滑块从B点飞出时的速度大小

（2）滑块落地点到平台边缘的水平距离．

23.如图所示，将半径为R，质量为M的半球体放在地面上，一质量为m的小朋友（可视为质量）坐在球面上，他与球心的连线与水平地面之间的夹角为θ，小朋友和半球体均处于静止状态．求：

（1）地面对半球体的支持力？

（2）若小朋友以速度v0向左水平跳出，落到地面时距离跳出点的水平距离为多大？

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】B

【解析】【分析】第一颗炸弹飞行时间

，

飞机扔第一颗炸弹时离山脚的水平距离经

．

第二炸弹飞行时间

飞行的水平距离

则投弹的时间间隔为

，B正确，

【点评】炸弹扔下后做平抛运动，其研究方法是运动和合成与分解．本题关键在于分析两颗炸弹水平距离之间的关系．

2.【答案】D

【解析】【解答】A、由于B板依次插入P2P2′、P3P3′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，可知痕迹点1、2、3不在一条竖直线上，在一条抛物线上，故A错误.B、由于竖直方向上做自由落体运动，则相等时间内的间隔不等，即痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离不相等，故B错误.

C、每经过相等时间，下降的高度不同，根据动能定理知，重力做功不同，动能的该变量不等，故C错误.

D、每经过相等时间，速度的变化量相同，则动量变化量相同，故D正确.

故选：

D.

【分析】平抛运动可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.实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同.每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同.

3.【答案】B

【解析】【解答】解：

当小球落在虚线上时，tanθ=

，

根据tanθ=

得，t=

，

则小球的水平位移x=

，

由于0.25×2＜x＜0.25×3，可知小球首先落在第三级台阶上．

故选：

B．

【分析】抓住小球落在虚线上，结合竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间，从而得出水平位移，确定小球首先落在哪一个台阶上．

4.【答案】C

【解析】【解答】解：

ABC、两物体从相同的高度平抛运动，根据t=

知，高度相同，则运动的时间相同，与质量无关，故AB错误，C正确．

D、根据x=v0t知，初速度不同，则水平位移不同，即落地点不同，故D错误．

故选：

C．

【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，运动的时间由高度决定，根据初速度和时间比较水平位移．

5.【答案】B

【解析】【解答】若不考虑空气阻力，由于惯性水滴在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上只受重力做自由落体运动，因此水滴飞出后在空中做平抛运动．故ACD不符合题意，B符合题意，故答案为：

B。

【分析】伞面上的水滴沿伞边水平飞出。

若不考虑空气阻力，则只受重力，初速度方向水平，所以水滴做平抛运动。

6.【答案】D

【解析】【解答】解：

A、落地时竖直方向上的速度vy=gt．因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以小球的初速度v0=vycotθ=gtcotθ．故A错误，

B、速度与水平方向夹角的正切值tanθ=

=

，位移与水平方向夹角的正切值tanα=

=

=

，可得tanθ=2tanα．但α≠

．故B错误．

C、平抛运动的落地时间由高度决定，与初速度无关．故C错误．

D、速度与水平方向夹角的正切值tanθ=

，若小球初速度增大，下落时间不变，所以tanθ减小，即θ减小，故D正确．

故选：

D．

【分析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．落地的时间由高度决定，知道落地时间，即可知道落地时竖直方向上的速度，根据速度与水平方向的夹角，可求出落地的速度大小和水平初速度．

7.【答案】B

【解析】【解答】解：

AB、三个小球做的都是平抛运动，小球a下落的高度最大，小球c下落的高度最小，由h=

gt2，得t=

，所以小球a的飞行时间最长，小球c飞行时间最短；

由x=v0t，得v0=

，知小球c的水平位移最大，飞行时间最短，则小球c的初速度最大，故A错误，B符合题意．

C、小球做的是平抛运动，加速度为g，速度的变化量为△v=gt，所以c球的速度变化最小，a球的速度变化量最大，C不符合题意．

D、若减小小球a的初速度，其飞行时间缩短，由△v=gt，知其整个飞行过程速度变化量减小，D不符合题意．

故答案为：

B

【分析】根据平抛运动规律列式求解即可。

8.【答案】B

【解析】【解答】解：

回转器底部从左侧桌子边缘滑出后做平抛运动，则有：

H=

gt2

解得：

t=

当x=vt≥R时，回转器不与桌子边缘相碰，

解得：

v≥R

故选：

B

【分析】回转器底部从左侧桌子边缘滑出后做平抛运动，要使其不与桌子边缘相碰，只需在回转器下落H高度时，水平位移为R即可．

9.【答案】B

【解析】【解答】解：

A、平抛运动的时间，下落高度等都与质量无关，本题无法比较两飞镖的质量，故A不符合题意．

B、飞镖A下落的高度小于飞镖B下落的高度，根据

得

，知A镖的运动时间小于B镖的运动时间．故B符合题意．

C、两飞镖的水平位移相等，A的时间短，则A的初速度大，故C不符合题意．

D、设飞镖与水平夹角为θ，可得末速度：

，故无法比较AB的末速度大小，故D不符合题意．

故答案为：

B

【分析】飞镖在空中做平抛运动，平抛运动可以分为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，根据下落的高度比较下落的时间，结合水平位移和时间比较初速度的大小。

10.【答案】D

【解析】【解答】解：

ABC、根据h=

gt2得，t=

，则知落在c点的小球飞行时间最长．

由x=v0t得：

v0=

，x相等，落在a点的小球飞行时间最短，则落在a点的小球水平速度最大．

小球竖直速度vy=gt，知落在a点的小球竖直速度最小，故ABC错误．

D、根据推论：

平抛运动的速度反向延长线交水平位移的中点，则知a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点．故D正确．

故选：

D

【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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．根据推论：

平抛运动的速度反向延长线交水平位移的中点根据D项．

11.【答案】D

【解析】【分析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．落地的时间由高度决定，知道落地时间，即可知道落地时竖直方向上的速度，根据速度与水平方向的夹角，可求出落地的速度大小和水平初速度。

A、落地时竖直方向上的速度vy=gt．因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以小球的初速度v0=vycotθ=gtcotθ．故A错误，

B、速度与水平方向夹角的正切值

，位移与水平方向夹角的正切值

，

故B错误。

C、平抛运动的落地时间由高度决定，与初速度无关．故C错误。

D、速度与水平方向夹角的正切值 

，若小球初速度增大，下落时间不变，所以tanθ减小，即θ减小，故D正确。

故选D。

【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．以及知道速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的两倍。

二、多选题

12.【答案】C,D

【解析】【解答】解：

A、平抛运动的加速度不变，水平分速度不变，竖直分速度增大，根据平行四边形定则知，速度增大，故A错误．

B、平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故B错误．

C、平抛运动的加速度不变，在相等时间内速度变化量相同，故C正确．

D、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平分速度不变，故D正确．

故选：

CD．

【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运动，在竖直方向上做自由落体运动．

13.【答案】B,D

【解析】【解答】解：

飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移太大，

根据平抛运动的规律可得，

水平方向上：

x=V0t    

竖直方向上：

h=

所以要想减小飞镖竖直方向的位移，在水平位移不变的情况下，可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间，所以D正确，

初速度不变时，时间不变，适当增大投飞镖的高度，可以飞镖命中靶心，故B正确；

故选BD

【分析】飞镖做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，列方程求解即可．

14.【答案】B,D

【解析】【解答】解：

设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则

由

 得t=

．

水平位移x=v0t=v0

小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，要使球落在桶中，必须减小水平位移，由上式知，可采用的方法是：

减小初速度，抛出点高度不变，或

初速度大小不变，降低抛出点高度，故AC错误，BD正确．

故选：

BD．

【分析】小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中．将平抛运动进行分解：

水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择．

三、填空题

15.【答案】AC；2；3

【解析】【解答】A、要保证小球的初速度相同，小球每次从斜槽上开始运动的位置必须相同，故A正确；

B、在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用光滑的曲线连接就可以得到平抛运动的轨迹，不能用折线，故B错误；

C、为保证小球做平抛运动，安装斜槽时其末端切线必须水平，故C正确.

D、本实验运用描迹法，画出平抛运动的轨迹，求出初速度，小球与斜槽之间的摩擦对测量的结果准确性没有影响，故D错误.

故选：

AC

（2）根据△y=gT2，解得：

T=

=0.1s，小球做平抛运动的初速度，vo=x/t=2m/s

B点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度，则VBy=3m/s

故答案为：

（1）AC；

（2）2；3

【分析】研究平抛运动的轨迹，使每次小球从斜槽的同一位置由静止释放，做平抛运动，小球与斜槽之间的摩擦对测量的结果准确性没有影响；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，根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度，即水平分速度.根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出B点竖直方向上的分速度.

16.【答案】4m；8m

【解析】【解答】解:

设下落时间为t，两速度垂直时与水平方向的夹角分别为α、β，则：

，

落地前两个质点的速度方向互相垂直时，则tanα•tanβ=1

解得：

s=（vA+vB）t=（2+8）×0.4=4m；

设下落t′时间，两位移垂直时与水平方向的夹角分别为α′、β′.

则：

，

落地前两质点位移方向互相垂直时，则tanα′•tanβ′=1

解得：

t′=0.8s

则：

s=（vA+vB）t′=（2+8）×0.8=8m。

【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，当两个质点的速度方向互相垂直时，知两个质点速度与竖直方向上的夹角之和为90°，根据竖直分速度的关系求出运动的时间，从而求出两质点的水平位移，从而求出两水平位移之和.

当两个质点位移相互垂直时，即两个质点的位移与竖直方向上的夹角之和为90°，根据位移关系求出运动的时间，从而求出它们之间的距离.

17.【答案】同一；将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平；x

；BADC

【解析】【解答】解：

（1）A：

在“研究平抛物体运动”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下．

B、检验斜槽末端水平的方法有多种，如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平．

C、平抛运动分解为：

水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，水平方向有：

x=v0t

竖直方向有：

h=

gt2；

联立求出初速度v0=x

实验步骤合理顺序是：

B、A、D、C．

故答案为：

同一；将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平；x

；BADC；

【