(典型题)高中物理必修二第五章《抛体运动》检测(含答案解析)

1、一、选择题1.网球运动员训练时，将球从某一点斜向上打出，若不计空气阻力，网球恰好能垂直撞在竖直墙上的某一固定点，马上等速反弹后又恰好沿抛出轨迹返回击出点。如图所示，运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后，垂直击中竖直墙上的同一固定点。下列判断正确的是（）A.沿轨迹1运动的网球击出时的初速度大B.两轨迹中网球撞墙前的速度可能相等C.从击出到撞墙，沿轨迹2运动的网球在空中运动的时间短D.沿轨迹1运动的网球速度变化率大2 .高空抛物被称为城市毒瘤”，近年来，高空抛物伤人事件频频发生，不仅伤害他人的身心健康，而且影响大众的安全感和幸福感，与此同时，抛物者还需承担相应的法律责任。在某一次高空抛物

2、造成的伤害事故中，警方进行了现场调查，基本可以确定以下信息：落在行人头上的物体可以看作质点，行人的身高大约1.70m。物体落在头上的速度大小约为30m/s,与水平方向的夹角大约为53。若此物体是从高楼上的某个窗户中水平抛出的，据此可以推算出大约是从高楼的第几层抛出的（每层楼高约3m,g=10m/s2,不计空气阻力，sin53=0.8,cos53=0.6）（）A.5楼B.7楼C.9楼D.11楼3 .质量为m=3kg的质点，静止在。点，且以。点为坐标原点建立一直角坐标系，t=0时刻在质点上施加一沿x轴正方向的外力Fx=6N,t1=2s时不改变外力的大小，仅将外力的方向变为沿y轴正方向，再经过t2=

3、2s的时间撤走外力。则在4s的时间内（）A.质点的运动轨迹可能为一条直线B.4s末质点的坐标为（12m、4m）C.t2=2s的时间质点的位移大小为4mD.4s末质点的速度大小为8m/s4 .小王和小张学习运动的合成与分解后，在一条小河中进行实验验证。两人从一侧河岸的同一地点各自以大小恒定的速度向河对岸游去，小王以最短时间渡河，小张以最短距离渡河，结果两人抵达对岸的同一地点。设水速恒定不变，若小王和小张在静水中游泳速度大小的比值为k,则小王和小张渡河所用时间的比值为（）A.k2B.尿C.近D.工kk5 .如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨

4、迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60,则C点到B点的距离为（）RA.一4B.C.3RD.R6.如图所示，在距地面高2L的A点以水平初速度4V0=jg1投掷飞檄.在与a点水平距离%=jgr匀速上升，在上升过程中被飞镖击中.不计飞镖飞行过程中受到的空气阻力,重力加速度为g.掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔7.一艘小船在静水中的最大速度是3m/s,它要横渡一条60m宽的河，水流速度为4m/s,A.g2L为L的水平地面上点B处有一个气球，选样适当时机让气球以速度飞檄和气球可视为质点,t应为（）卜列说法正确的是（）A.小船可能垂直于河岸到达对岸B.小船对地速度一定是5m/sC.小船的过河

5、时间可能是12sD.小船的过河时间可能是30s8. 关于轮船渡河，正确的说法是（）A.水流的速度越大，渡河的时间越长B.使轮船垂直驶达对岸，船头的指向应垂直河岸C.欲使渡河时间越短，船头的指向应垂直河岸D.轮船相对水的速度越大，渡河的时间一定越短9. 一快艇要从岸边某一不确定位置处最快到达河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度Vx图象和水流的速度Vy图象如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是A.快艇的运动轨迹为直线B.快艇应该从上游60m处出发C.最短时间为10sD.快艇的船头方向应该斜向上游10. 一只船在静水中的速度为5m/s,它要横渡一条120m宽的河，水流速度为3m/s,

6、则船以最短位移过河所需时间为（）A. 30sB. 40sC. 50sD. 60s11. 一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一水平向右的恒定风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是（）12. 某飞机海上救援的情景如图所示，飞机以4m/s的速度水平向右做匀速直线运动，同时以3m/s的速度匀速收拢绳索将待救人员接到飞机里，绳索始终竖直。该过程中)A.待救人员相对地面做匀速直线运动B.待救人员相对地面做曲线运动C.绳索的拉力大于待救人员受到的重力D.待救人员的实际运动速度大小为7m/s、填空题13 .小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置

7、，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度V0运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是（填轨迹字母代号）。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向（填在或不在）同一直线上时，物体做曲线运动。14 .如图所示，在水平地面上有一物块向左以速度v匀速运动，一个有固定钱链的直杆靠在物块的右侧面，杆上一点A与侧面接触，A点到钱链的距离为r.当直杆与水平面夹角为时，直杆转动的角速度为.15 .河宽420m,船在静水中的速度为3m/s,水流速度为4m/s,则船过河的最短时间为s.16 .如图所示，小球以初速度V。水平抛出，刚好垂直撞击在倾角为的斜

8、面上。空气阻力不计。重力加速度为g。则小球撞击斜面时的速度大小为;小球飞行的水平位移大小为。17 .如图所示，等腰直角三角形ABC为固定斜面的竖直截面，将小球自A点正上方某处由静止释放，小球与斜面发生无能量损失的碰撞后水平弹出，并恰好落到B点。已知AC=h,重力加速度为g,则P、A之间的高度差为18 .从高为H的一点O处先后平抛两个小球1和2,球1恰好直接越过竖直挡板A落到水平地面上的B点，球2与地面碰撞一次后，也恰好越过竖直挡板并落在B点，如图所示。设球2与地面碰撞遵循的规律类似反射定律，且反弹速度大小与碰撞前相同，则竖直挡板的高度h。01*VnAHhn19 .做曲线运动的物体的速度方向沿曲

9、线上这一点的方向，物体做曲线运动的条件是合外力的方向与方向不在一条直线上.20 .某同学为了测定玩具枪发射的子弹的速度，测得子弹水平射出时，距地高度H,水平射程L.已知重力加速度为g,不计空气阻力，子弹可视为质点.(1)子弹在空中运动的时间t=.(2)玩具枪发射的子弹的速度v=21 .中国冬枣之乡”山东滨州冬枣大丰收。小明家忙于采摘冬枣，如图所示，装冬枣的梦筐固定在水平地面上，小明将冬枣(可视为质点)水平抛出并投入梦筐中。梦框高度和宽度均为1,冬枣的抛出点离地面的高度H=5l,离梦筐右壁的水平距离d=10l。重力加速度为g,筐壁厚和空气阻力不计。求(1)冬枣要落入筐中抛出时的速度范围；(2)冬

10、枣要直接落在筐底，小明至少前进的距离。22.如图所示，倾角为37的斜面长1=1.9m,在斜面底端正上方的O点将一小球以vo=3m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。(小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取9.8m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),求：抛出点O离斜面底端的高度；(2)滑块与斜面间的动摩擦因数卬23. 质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动，其在互相垂直的x、y两个方向的分速度vx和Vy随时间变化的图象如图所示，求：(1)物体初速度的大小和方向(2)物体所受合力的大小和方向(3

11、)物体前4s位移的大小和方向(结果可用三角函数表示)24. 一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动，此时各段绳子刚好伸直，经过时间t绳子与水平方向的夹角为，如图所示，试求：(1)车向左运动的加速度的大小；(2)重物在t时刻速度的大小.25. 一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30m时，其下游40m处有一危险水域，若水流速度为5m/s,船在静水中的速度6m/s.(1)从现在开始小船到达对岸的最小时间？(2)为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么小船从现在起相对于静水的最小速度应为多大？26. A、B两

12、小球同时从距地面高h40m处的同一点被抛出，初速度大小均为Vo10m/s,A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度2g10m/s,求：(1)A球落地时间；(2)A球落地时，A、B两球间的距离。【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除、选择题1.A解析：AA.根据斜抛运动规律，竖直方向上Vygt知，两次网球在竖直方向上的速度分量相等，而由上面分析可知，沿轨迹1运动的网球在水平方向上的分速度大于沿轨迹2运动的网球的水平分速度，根据速度的合成22VVxVy可判断得沿轨迹1运动的网球击出时的速度大于沿轨迹2运动的网球击出日的速度，故A正确。B.由题图知，轨迹1中网球运动的水平位移较大，根

13、据水平方向网球做匀速直线运动,可得xVx一t故沿轨迹1运动的网球撞击墙的初速度比沿轨迹2运动的网球撞击墙的初速度大，故BD错误。C.从击出到撞墙，利用逆向思维法，网球做平抛运动，两次高度相同，根据,1.2h3gt可知，网球在空中运动的时间t后故从击出到撞墙，两球在空中运动时间相同，故C错误；D.两次运动的加速度都是重力加速度g,因此两次运动的速度变化率是一样的，故D错误。故选Ao2. D解析：D此物体做平抛运动，竖直方向的末速度VyVsin5324m/s卜落时间卜落高度Vygtvy2.4s12h2gt28.8m物体抛出点距地面的高度H28.8m1.70m30.50m每层楼高大约3m,一楼距地面

14、高度为零，故D正确。故选D。3. B解析：B质点在Fi的作用由静止开始从坐标系的原点O&+x轴方向做匀加速运动，ti=2s的时间内质点的加速度a2m/s2m速度为v1=at1=4m/s对应位移1 2x1a1tl4m22s末不改变外力的大小仅将外力的方向变为沿y轴正方向，质点在+x轴方向匀速运动，t2=2s的时间内质点沿x轴方向的位移大小为x2=vit2=8m在+y方向做匀加速直线运动，+y方向的加速度a22m/s2m方向向上，t2=2s的时间内质点沿y轴方向的位移为1 .2y2t24m2沿y轴方向的速度大小为V2=a2t2=4m/sA.由解析可知质点在后2s的轨迹为曲线，且轨迹向y轴的正方向发

15、生偏转，A错误；B.由以上分析可知，质点4s末的坐标为（12m,4m）,选项B正确；C.质点在后2s的位移为s.x2y24、.5m选项C错误;D.质点4s末的速度大小为vv12v242m/s选项D错误。故选Bo4. D解析：D将小王和小张分别定为甲乙，两人抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲的静水速度垂直于河岸，乙的静水速度垂直于合速度，如图两人渡河的合位移相等，则渡河时间与合速度成反比，有t甲v乙合t乙V甲合由上图几何关系可得V甲v甲合sin七合vtanv乙1cosv甲kt甲1t乙k2联立解得故选D。5. A解析：A由题意知得：小球通过D点时速度与圆柱体相切，则有vyvotan60小球从C到

16、D,水平方向有Rin60vot竖直方向上有解得vy23r4故C点到B点的距离为syR(1cos60)4故选Ao6. B解析：Bll飞镖水平方向匀速运动，根据lVot得：t-=一V。,gig1 2根据两物体竖直万向上的位移之和等于21得：2l-gt2vo(t9)2解得：t1JL,故选项B正确，ACD错误.2g7. D解析：DA.由于船速小于水速，故小船不可能垂直渡河，故A错误;5m/s,故B.小船对地速度取决于船速和水速的夹角，当两者夹角为90时，其对地速度为B错误；20sCD.小船渡河的最短时间为故C错误，D正确；故选Do8. C解析：CA.船实际参与了两个分运动，沿船头指向的匀速运动和沿水流

17、方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间，所以不管船头与河岸夹角时多少，渡河时间与水速均无关，A错误；B.根据运动的合成可得，欲使轮船垂直驶达对岸，船头应于河岸有一定的夹角朝着上游运动，B错误；C.欲使渡河时间越短，船头的指向应垂直河岸，C正确；D.当垂直对岸行驶时，轮船相对水的速度越大，渡河的时间一定越短；若没有垂直行驶时，渡河时间不一定越短，D错误；故选Co【名师点睛】小船渡河问题关键要记住最小位移渡河与最短时间渡河两种情况，当船头与河岸垂直时渡河时间最短与当合位移垂直河岸时，位移最短（船的速度大于水流速度时，才会有这种情况，当船的速度小于河流速度

18、时，小船不能垂直渡河）9. B解析：BA.两分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动.故A错误；BCD船速垂直于河岸时，时间最短.在垂直于河岸方向上的加速度为a=0.5m/s2由d=1at2得：2t=20s在沿河岸方向上的位移为x=vyt=3x20m=60m故B正确，CD错误.10. A解析：A最短位移过河时，船头指向上游，船沿垂直河岸运动，合速度垂直河岸，根据速度的合成，合速度大小为-22-，/vv船v水4m/s因此过河时间t30svA正确。BCD错误。故选Ao11. C解析：C物体一开始做自由落体运动，速度向下，当受到

19、水平向右的风力时，合力的方向右偏下，速度和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，轨迹应夹在速度方向和合力方向之间。风停止后，物体的合力方向向下，与速度仍然不在同一条直线上，做曲线运动，轨迹向下凹故选C。12. A解析：AAB.待救人员在水平方向和竖直方向上均做匀速直线运动，合运动也为匀速直线运动，故A正确，B错误；C.绳索的拉力与待救人员受到的重力大小相等、方向相反，选项C错误；D.待救人员的实际运动速度大小vJ3242m/s5m/s，选项D错误。故选Ao二、填空题13. c不在解析：c不在1由图知磁铁在B位置时，钢珠运动过程中受到磁体的吸引，使得小钢珠逐渐接近磁体,所以其的运动轨迹是c

20、；2实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。14.vrsin将A点的线速度分解如图，其水平分速度等于物块的速度v,贝U有vA-,由VA=r必可得-sinrsin15. 140解析：140当静水速度与河岸垂直，渡河时间最短.则td420=s=140sv静3【点睛】解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，当静水速度与河岸垂直时，渡河时间最短.2v0V。16.singtan1由于小球的速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则知则有sinvgv解得小球撞击斜面时的速度大小为V0vsin2若初速度为v0,由于小球的速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则知tanv

21、0gt解得Vogtanx=vot根据运动学公式得代入数据解得小球飞行的水平位移大小为2Vogtanh17. 41设小球到达A点速度为V0,则然后做平抛运动，根据几何关系知Vo.2gh1 2Vot万gt联立解得h2gt2h1hhh4318.-H41如图所示设球1的初速度为V1,球2的初速度为V2,设OA间的水平距离为d,由几何关系可知OB间的水平距离为3d球1从O点飞到B点的运动时间为:2Hgt1球1从O点飞到B点在水平方向有:3d由对称性可知，球2从O点飞到B点时间t2是球1从O点飞到B点的运动时间ti的3倍，则两球在水平方向有：Vitiv2t2解得：v13v2由分运动的等时性可知：球1从O点

22、飞到挡板C点的时间与球2从O点飞到D点的时间相等；由对称性可知球2从O点飞到D点与由C飞到E的时间相等，OE两点间的水平距离为2d.球1从O点飞到C点与球2由C点飞到E点水平方向有：2 Hh2HhV1g&g2d3联立解得：h3H419.切线方向速度【解析】解析：切线方向速度【解析】1 .依据曲线运动特征可知：物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上；2 .物体做曲线运动的条件是合外力的方向与速度方向不在一条直线上.20. (1)(2)【解析】(1)子弹竖直方向做自由落体运动竖直下落高度：(2)设子弹的初速为v水平方向做匀速运动：L=vtv=【解析】12(1)子弹竖直方向做自

23、由落体运动，竖直下落高度：H-gt2,t2(2)设子弹的初速为v,水平方向做匀速运动：L=vt21. (1)2v0(2)(6-275)l24(1)由平抛运动规律可得，竖直方向满足12h=H-l=4l=-gt冬枣要落入筐中水平方向满足d=10lv0td+l=11l联立解得5河V011.福(2)设前进后距筐前沿d,临界情况下，冬枣平抛后恰好越过梦筐右壁落在筐底的左端，如图所示恰好越过梦筐右壁与落在筐底左端经历时间之比为水平位移之比为解得所以至少前进距离22. (1)1.7m；(2)0.125L必2t2.&5d：(d+l)=2：V5d=(2.5+4)lx=d-d=(62.5)lV,竖直速度为Vy,如图所示(1)设小球击中滑块时的速度为由几何关系得v0-tan37vy设小球下落的时间为t,竖直位移为y,水平位移为x,由运动学规律得Vy=gt1.2y2gtx=V0t设抛出点到斜面底端的高度为h,由几何关系得h=y+xtan37联立解得h=1.7m(2)设在时间t内，滑块的位移为s,由几何关系得cos37设滑块的加速度为a,由运动学公式得1at22对滑块，由牛顿第二定律得联立解得mgsin37mgos37=ma23.V04近m/s,产0.125方向与x之间的夹角为45;(2)F=0.2N,方向沿y轴负方向;(3)x8而m,方向与x之间的夹角为ar