粤教版物理必修二 平抛运动 第1课时 作业.docx

粤教版高中物理必修二 1.4平抛运动 同步测试一、单选题1.如图甲所示，用小锤轻击弹性金属片，小球沿水平方向抛出，图乙所示是小球运动过程的频闪照片。仅从照片上看，相邻竖直线之间的距离相等，相邻水平线之间的距离不相等，据此，可以得到该小球（ )a.在水平方向做匀速运动b.在水平方向做匀加速运动c.在竖直方向做匀速运动d.在竖直方向做匀加速运动2.如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）a.从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短b.篮球两次撞墙的速度可能相等c.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等d.抛出时的动能，第一次一定比第二次大3.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球a和b，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力要使两球在空中相遇，则必须（ ）a.先抛出a球b.先抛出b球c.同时抛出两球d.使两球质量相等4.关于做平抛运动的物体，正确的说法是( ) a.速度始终不变b.加速度始终不变c.受力始终与运动方向垂直d.受力始终与运动方向平行5.以初速度v0水平抛出一个物体,经过时间t速度的大小为vt,经过时间2t,速度大小的正确表达式应该是（ ） a.b.c.d.6.如图所示，在同一平台上的o点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va ， vb ， vc的关系和三个物体运动的时间ta, tb, tc的关系分别是( )a.va vb vc ta tb tc b.va vb vc ta = tb = tcc.va vb tb tcd.va vb vc ta tb tc7.物体做平抛运动的规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速直线运动；（2）竖直方向做自由落体运动. 为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，a球水平飞出；同时b球被松开，做自由落体运动.两球同时落到地面.把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地.则这个实验（）a.只能说明上述规律中的第（1）条b.只能说明上述规律中的第（2）条c.不能说明上述规律中的任何一条d.能同时说明上述两条规律8.甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的p点在丙的正下方。在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则下列判断错误的是（）a.无论速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在p点相遇b.若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在p点c.若只有甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在p点d.若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球一定落在相遇点的右侧9.一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）a.tanb.2tanc.d.10.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球a和b，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中p点相遇，则必须（）a.a先抛出球b.在p点a球速率小于b球速率c.b先抛出两球d.在p点a球速率大于b球速率二、多选题11.如图所示，物体1从高h处以初速度v 1平抛，同时物体2从地面上以速度v 2竖直上抛，不计空气阻力，若两物体恰能在空中相遇，则下面正确的是（ ）a.两物体相遇时速率一定相等b.从抛出到相遇所用的时间为 c.两物体相遇时距地面的高度一定为 d.两物体抛出时的水平距离为 12.如图所示，一斜面固定在水平地面上，现将一小球从斜面上p点以某一初速度水平抛出，它在空中飞行的水平位移是x1 ， 若将初速度大小变为原来的2倍，空中飞行的水平位移是x2 ， 不计空气阻力，假设小球落下后不反弹，则x1和x2的大小关系可能正确的是（ ）a.x2=3x1b.x2=4x1c.x2=2x1d.x2=6x113.如图所示，在距离竖直墙壁为d处，有一个点光源s一个小球从s处以初速度v0水平抛出，到碰到墙之前，关于小球的影子在墙壁上的运动的说法中正确的是（ ）a.影子作自由落体运动b.影子作匀速直线运动c.若小球的初速度v0减小，则影子的速度增大d.点光源与墙壁的间距d增大，则影子的速度增大14.如图所示，足够长的水平直轨道mn上左端有一点c，过mn的竖直平面上有两点a、b，a点在c点的正上方，b点与a点在一条水平线上，不计轨道阻力和空气阻力，下面判断正确的是（ ）a.在a，c两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，两球一定会相遇b.在a，c两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，两球一定不会相遇c.在a点水平向右抛出一小球，同时在b点由静止释放一小球，两球一定会相遇d.在a，c两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，并同时在b点由静止释放一小球，三个球有可能在水平轨道上相遇三、填空题15.两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） 16.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_m17.如图所示，在高为h的平台边缘以初速度0水平抛出小球a ， 同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球b ， 两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g。为使两球能在空中相遇，水平距离s应_；若水平距离为s0 ， 则b=_。四、综合题18.如图，在高为h5m的平台右边缘上，放着一个质量m3kg的铁块，现有一质量为m1kg的钢球以v010m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为l2m ， 已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5(不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取g10m/s2)，求：（1）钢球碰后反弹的速度； （2）铁块在平台上滑行的距离s。 19.某战士在倾角为30的山坡上进行投掷手榴弹训练他从a点以某一初速度 m/s沿水平方向投出手榴弹后落在b点该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，空气阻力不计，（g=10m/s2）求：（1）若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少？ （2）点ab的间距s是多大？ 五、实验探究题20.如图所示，ab是一可升降的竖直支架，支架顶端a处固定一弧形轨道，轨道末端水平一条形木板的上端铰接于过a的水平转轴上，下端搁在水平地面上将一小球从弧型轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角，并算出tan改变支架ab的高度，将小球从同一位置释放，重复实验，得到多组x和tan，记录的数据如表：实验次数123456tan0.180.320.691.001.191.43x/m0.0350.0650.1400.1600.2400.290（1）在图（b）的坐标中描点连线，做出xtan的关系图象；（2）根据xtan图象可知小球做平抛运动的初速度v0=_m/s；实验中发现超过60后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为_m（重力加速度g取10m/s2）； （3）实验中有一组数据出现明显错误，可能的原因是_ 答案解析部分一、单选题1.【答案】a 【解析】【分析】结合照片可知，在水平方向上相同时间内通过的路程相等，所以在水平方向上做的是匀速运动，a正确。【点评】本题考查分析推理的能力本实验采用对比的方法来研究平抛运动水平方向的分运动情况。2.【答案】a 【解析】【解答】解：a、将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短故a正确b、水平射程相等，由x=v0t得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，故b错误c、由vy=gt，可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故c错误d、根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，动能大小不能确定，故d错误故选：a【分析】由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解3.【答案】c 【解析】【解答】解：由于相遇时a、b做平抛运动的竖直位移h相同，由h= gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球，故c正确，a、b错误d、下落时间与球的质量无关，故d错误故选c【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同4.【答案】b 【解析】【分析】做平抛运动的物体只受重力作用，是匀变速曲线运动，即加速度不变，速度变化，a错误，b正确，受力方向竖直向下，与运动方向既不平行也不垂直，cd错误。故选b。【点评】做本题的关键是理解平抛运动的概念。5.【答案】c 【解析】【分析】平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，所以经2t时间后， 竖直方向上的速度为，水平方向上的速度为v，故合速度为，c正确。【点评】做本题的关键知道平抛运动是水平和竖直两个方向上的合运动。6.【答案】c 【解析】【分析】由三个平抛运动竖直方向都为自由落体运动可知，所以a的运动时间最长，由水平方向匀速直线运动s=vt可知c的初速度最大，c对；【点评】难度较小，平抛运动中运动时间由竖直高度决定，水平位移由初速度和时间共同决定7.【答案】b 【解析】【解答】在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，不能说明水平方向上的运动规律，故b正确，a、c、d错误.故选：b.【分析】探究平抛运动的规律中，实验同时让a球做平抛运动，b球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明a球水平方向的运动性质.8.【答案】a 【解析】【分析】甲做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以在在未落地前任何时刻，甲、乙两球都在一竖直线上，最后在地面上相遇，可能在p点前，也可能在p点；甲在竖直方向上做自由落体运动，所以在未落地前的任何时刻，甲、丙两球在同一水平线上，两球相遇点可能在空中，可能在p点a、若v0很大，甲在落地前与丙在空中相遇，若v0很小，落地时水平位移小于甲、丙两球间的距离，则甲、乙两球在水平面上p点左侧相遇；错误应选b、若三球同时相遇，则一定在p点；正确不选c、若甲、丙两球在空中相遇，乙球一定在p点；正确不选d、若甲、乙两球在水平面上相遇，丙球一定落在相遇点的右侧；正确不选故选a【点评】本题的关键掌握处理平抛运动的方法，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两个分运动具有等时性。9.【答案】d 【解析】【解答】解：球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角为，则有：tan= ，竖直方向上和水平方向上的位移比值为 = 故d正确，a、b、c错误故选：d【分析】物体做平抛运动，把平抛运动可以分解为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来求解，根据速度与斜面垂直，得出水平分速度与竖直分速度的比值，从而得出小球在竖直位移与在水平方向位移之比10.【答案】d 【解析】【分析】在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球a和b，两球在空中做平抛运动，研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同。ac、由图可知相遇时a、b两球的竖直位移相同，由可得，两球下落时间相同，即应同时抛出两球；错误bd、由图可知相遇时a、b两球的水平位移关系为：，所以a的初速度大于b的初速度，在p点时，两球竖直方向分速度相同，即，由可得在p点a球速率大于b球速率；d正确故选d【点评】注意掌握平抛运动的规律，p点的速率为小球在p点的合速度的大小。二、多选题11.【答案】b,d 【解析】【解答】解：a、两物体相遇时速率与初速度和竖直方向的位移有关，不一定相同故a错误b、两物体相遇时，在竖直方向上，有： gt2+（v2t gt2）=h，解得 t= 故b正确c、两物体相遇时距地面的高度为：h=h gt2=h = （2 ），由于h与v2的关系未知，则h不一定等于 故c错误d、两物体抛出时的水平距离 x=v1t= 故d正确故选：bd【分析】物体1做平抛运动，物体2做竖直上抛运动；将平抛运动沿着水平和竖直方向正交分解；两球相遇时，抓住两球在竖直方向上的位移大小之和等于h，求出相遇的时间，再由运动学公式求解其他量12.【答案】a,b,c 【解析】【解答】解：若两球都落在水平面上，高度决定时间，h相等，则时间相等，水平位移x=v0t，水平初速度之比为1：2，则水平位移之比也为1：2即x2=2x1 若两球都落在斜面上，有 ，解得t= 则水平位移x= ，水平初速度之比为1：2，则水平位移之比为1：4则x2=4x1若一球落在斜面上，一球落在水平面上，水平位移之比可能介于1：2和1：4之间故a、b、c正确，d错误故选：abc【分析】小球做平抛运动可能两球都落在斜面上，可能两球都落在水平面上，可能一球落在斜面上，一球落在水平面上根据平抛运动的规律求出x1和x2的大小关系13.【答案】b,c,d 【解析】【解答】解：a、由图中两个三角形相似可得， ，而h= ，联立解得x= ，即影子的位移与时间成正比，所以小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是匀速直线运动，故a错误，b正确；b、由x= 可知，影子的速度为v= ，所以若小球的初速度v0减小，则影子的速度增大，若点光源与墙壁的间距d增大，则影子的速度也增大，故cd正确故选bcd【分析】根据图中两个三角形相似得到影子位移与时间的关系式，再根据自由落体运动位移时间关系公式列式，然后联立得到影子位移与时间的关系式，最后分析讨论14.【答案】a,d 【解析】【解答】解：a、在a、c两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，a做平抛运动，c做匀速直线运动，水平方向速度相等，所以ac两小球一定会在mn上相遇，故a正确，b错误；c、在a点水平向右抛出一小球做平抛运动，b点由静止释放一小球做自由落体运动，由于不知道水平抛出时速度，所以不能保证在b下落的时间内a水平方向能运动ab距离，故c错误；d、设b到mn的距离为h，ab的距离为x，则b运动的时间为t= ，若能保证抛出时的速度v= ，则三个球在水平轨道上相遇，故d正确故选ad【分析】要使两球相遇，两球应同时出现在同一位置；而平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由两球的位置关系可知正确结果三、填空题15.【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、，则：， 落地前两个质点的速度方向互相垂直时，则tantan=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、.则： ， 落地前两质点位移方向互相垂直时，则tantan=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.16.【答案】2；0.0125；0.1 【解析】【解答】解：在竖直方向上，根据 得，相等的时间间隔t= ，则小球抛出时的初速度 b点的竖直分速度 ，则抛出点到b点的时间 ，抛出点到b点的竖直距离 ，则抛出点到a点的竖直距离ya=ybh1=0.11250.1m=0.0125m抛出点到b点的水平距离xb=v0tb=20.15m=0.3m，则抛出点到a点的水平距离xa=xbs=0.30.2m=0.1m故答案为：2，0.0125，0.1【分析】根据竖直方向上连续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小球抛出时的初速度根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合速度时间公式求出抛出点到b点的时间，从而结合运动学公式求出抛出点到b点的水平位移和竖直位移，得出抛出点到a点的竖直距离和水平距离17.【答案】；h0/s0 【解析】【解答】解:若要使两球在空中相碰，则必须满足小球在落点之前的水平位移等于s ， 即临界态为：s=v0t； ，解得 ，故为使两球能在空中相遇，水平距离s应小于 ；若水平距离为s0 ， 则竖直方向： ；水平方向： ，解得 。【分析】a做平抛运动，b球竖直上抛运动，要使两球在空中相遇，运动的时间必然小于a球运动时间，且a球的水平距离要等于s ， 两球同时运动，运动的时间相同，根据平抛运动和竖直上抛运动的公式，抓住时间，位移的关系联立方程即可求解；四、综合题18.【答案】（1）设碰撞后钢球反弹的速度大小为v1 ， 铁块的速度大小为v ， 由于碰撞时间极短，系统的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv-mv1 ， 碰后钢球做平抛运动，在水平方向：l=v1t在竖直方向：h= gt2由代入数据解得：t=1s，v1=2m/s ， v=4m/s（2）碰后铁块向左做匀减速直线运动，加速度大小为a=g=0.510=5m/s2最终速度为0，则其运行时间为： 所以铁块在平台右滑行的距离为 【解析】【解答】解:（1）设碰撞后钢球反弹的速度大小为v1 ， 铁块的速度大小为v ， 由于碰撞时间极短，系统的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv-mv1 ， 碰后钢球做平抛运动，在水平方向：l=v1t