高一物理（人教版）试题 必修二 课时跟踪检测（四）　抛体运动的规律

5/5课时跟踪检测(四)抛体运动的规律(选择题1～8小题，每小题4分；10～11小题，每小题6分。本检测卷满分70分)A级——学考达标1．(多选)在空气阻力可忽略的情况下，下列物体的运动可视为平抛运动的是()A．沿水平方向击出的排球B．沿斜向上方投出的篮球C．沿水平方向抛出的小石子D．沿竖直方向向上抛出的橡皮2.(多选)如图所示，在高空水平方向匀速飞行的轰炸机，每隔1s投下一颗炸弹，若不计空气阻力，则()A．这些炸弹落地前排列在同一条竖直线上B．这些炸弹落地前排列在同一条抛物线上C．这些炸弹落地时速度大小和方向都相同D．这些炸弹都落于地面上同一点3.如图所示，从地面上方某点，将一小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地。不计空气阻力，g取10m/s2，则可求出()A．小球抛出时离地面的高度是5mB．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是6mC．小球落地时的速度大小是15m/sD．小球落地时的速度方向与水平地面成30°角4．(2024·湖北高考)如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到()A．荷叶a B．荷叶bC．荷叶c D．荷叶d5．(多选)如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则下列说法正确的是()A．甲击出的高尔夫球落地的速率最大B．丙击出的高尔夫球在空中运动时间最长C．三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等D．三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等6．(2024·浙江1月选考)如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，当地重力加速度为g，则水离开出水口的速度大小为()A.eq\f(D,4)eq\r(\f(g,h)) B.eq\f(D,2)eq\r(\f(g,2h))C.eq\f(\r(2)＋1D,2)eq\r(\f(g,2h)) D．(eq\r(2)＋1)Deq\r(\f(g,2h))7．(2024·浙江金华高一检测)甲、乙两位同学玩相互抛接球的游戏，其中一位同学将球从A点抛出后，另一同学总能在等高处某点B快速接住，如图所示。假设甲同学出手瞬间球的速度大小为v，方向与水平面成θ角，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．球在空中相同时间内速度变化量不相同B．球到达B点时的速度与A点时的速度相同C．球在空中上升的最大高度为eq\f(v2sin2θ,2g)D．保持θ角不变，球的出手速度越大，球在空中运动的时间越短8.如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地面的高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移大小之比为1∶2，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．A、B两球的初速度大小之比为1∶4B．A、B两球的初速度大小之比为1∶eq\r(2)C．若两球同时落地，则两球抛出的时间差为(eq\r(2)－1)eq\r(\f(2h,g))D．若两球同时抛出，则落地的时间差为eq\r(\f(2h,g))9．(12分)(2024·北京高考)如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求：(1)水从管口到水面的运动时间t；(2)水从管口排出时的速度大小v0；(3)管口单位时间内流出水的体积Q。B级——选考进阶10.在某校运动会期间，一位同学参加定点投篮比赛，先后两次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篮板上，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．篮球在空中运动的加速度两次不相等B．篮球撞篮板的速度，第一次较小C．从抛出到撞篮板，第一次篮球在空中运动的时间较短D．抛出时的速度，第一次一定比第二次大11．(2024·郑州高一检测)(多选)如图所示，xOy是平面直角坐标系，Ox水平、Oy竖直，一质点从O点开始做平抛运动，P点是轨迹上的一点。质点在P点的速度大小为v，方向沿该点所在轨迹的切线。M点为P点在Ox轴上的投影，P点速度方向的反向延长线与Ox轴相交于Q点。已知抛出的初速度大小为20m/s，MP＝20m，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是()A．QM的长度为20mB．OP与水平方向的夹角为22.5°C．质点在P点的速度大小为40m/sD．质点在P点的速度与水平方向的夹角为45°12．(14分)从某高处以6m/s的初速度、与水平方向成30°角斜向上抛出一石子，落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60°。忽略空气阻力，g取10m/s2，求：(1)石子在空中运动的时间；(2)石子的水平位移大小；(3)石子抛出后，相对于抛出点能到达的最大高度；(4)抛出点离地面的高度。课时跟踪检测(四)1．选AC沿水平方向击出的排球或小石子，相对地面的初速度沿水平方向，且只受重力，是平抛运动，故A、C正确；沿斜向上方投出的篮球或沿竖直方向向上抛出的橡皮，它们的初速度不是沿水平方向，不是平抛运动，故B、D错误。2．选AC这些炸弹都是做平抛运动，水平方向的速度不变，相同时间内，水平方向上位移相同，所以这些炸弹落地前排在同一条竖直线上，故A正确，B错误。由于这些炸弹下落的高度相同，初速度也相同，这些炸弹落地时速度大小和方向都相同，故C正确。这些炸弹抛出的时刻不同，落地的时刻也不一样，不可能落于地面上的同一点，故D错误。3．选A由题意得小球抛出时离地面的高度为h＝eq\f(1,2)gt2＝5m，A正确；小球从抛出点到落地点的水平位移大小为x＝v0t＝5m，B错误；小球落地时的速度大小为v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt2)＝5eq\r(5)m/s，C错误；设小球落地时的速度方向与水平地面夹角为θ，则tanθ＝eq\f(gt,v0)＝2≠eq\f(\r(3),3)＝tan30°，故小球落地时的速度方向与水平地面的夹角不等于30°，D错误。4．选C青蛙做平抛运动，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，则有x＝vt，h＝eq\f(1,2)gt2，可得v＝xeq\r(\f(g,2h))，因此水平位移越小、竖直高度越大，初速度越小，因此青蛙应跳到荷叶c上面。故选C。5．选AC根据题意可知，三个高尔夫球竖直方向运动的高度相等，则根据t＝eq\r(\f(2h,g))可知，三个高尔夫球的运动时间相等，故B错误；根据题意可知，三个高尔夫球竖直方向运动的高度相等，则根据veq\o\al(2,y)＝2gh可知，三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等，故C正确；由题图可知，甲击出的高尔夫球的水平位移最大，根据x＝vxt可知，甲击出的高尔夫球的初速度水平分量最大，根据运动的对称性和速度的合成可知，甲击出的高尔夫球落地的速率最大，故A正确，D错误。6．选C设出水孔到水桶口中心的水平距离为x，则x＝v0eq\r(\f(2h,g))，水落到桶底A点时x＋eq\f(D,2)＝v0eq\r(\f(2·2h,g))，解得v0＝eq\f(\r(2)＋1D,2)eq\r(\f(g,2h))，故选C。7．选C球抛出后在空中只受重力作用，做匀变速曲线运动，所以球在空中相同时间内速度变化量相同，故A错误；球到达B点时的速度与A点时的速度大小相等，方向不同，故B错误；将球的初速度在竖直方向分解有vy＝vsinθ，根据竖直方向的运动规律有veq\o\al(2,y)＝2gh，解得球在空中上升的最大高度为h＝eq\f(v2sin2θ,2g)，故C正确；根据斜抛运动的对称性可知，球在空中运动的时间为t＝2·eq\f(vsinθ,g)，可见保持θ角不变，球的出手速度越大，球在空中运动的时间越长，故D错误。8．选C小球做平抛运动，竖直方向有H＝eq\f(1,2)gt2，则运动时间t＝eq\r(\f(2H,g))，所以球A的运动时间tA＝eq\r(\f(2×2h,g))＝eq\r(\f(4h,g))，B球的运动时间tB＝eq\r(\f(2h,g))，所以tA∶tB＝eq\r(2)∶1，由x＝v0t得v0＝eq\f(x,t)，结合两球落地时的水平位移之比为xA∶xB＝1∶2，可知A、B两球的初速度大小之比为1∶2eq\r(2)，故A、B错误；若两球同时落地，则两球抛出的时间差为Δt＝tA－tB＝(eq\r(2)－1)eq\r(\f(2h,g))，故C正确；若两球同时抛出，则落地的时间差为Δt′＝tA－tB＝(eq\r(2)－1)eq\r(\f(2h,g))，故D错误。9．解析：(1)水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向h＝eq\f(1,2)gt2解得水从管口到水面的运动时间t＝eq\r(\f(2h,g))。(2)由平抛运动规律得，水平方向d＝v0t解得水从管口排出时的速度大小v0＝deq\r(\f(g,2h))。(3)管口单位时间内流出水的体积Q＝Sv0＝Sdeq\r(\f(g,2h))。答案：(1)eq\r(\f(2h,g))(2)deq\r(\f(g,2h))(3)Sdeq\r(\f(g,2h))10．选B篮球抛出后，不计空气阻力，篮球只受重力，所以篮球在空中运动的加速度两次一样大，均为重力加速度，故A错误；在两次运动中，篮球被抛出后的运动可以看作平抛运动的逆运动，由于两次篮球垂直撞在竖直篮板上，在竖直方向有h＝eq\f(1,2)gt2，可得篮球第一次从抛出到撞篮板在空中运动的时间较长，但是两球的水平位移相同，根据x＝vxt可知，篮球第一次撞篮板的速度较小，故B正确，C错误；根据平行四边形定则知，篮球抛出时的速度v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(v\o\al(2,x)＋2gh)，第一次抛出时的水平初速度小，上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小，故D错误。11．选AD根据平抛运动在竖直方向做自由落体运动有MP＝eq\f(1,2)gt2，代入数据解得t＝2s，质点在水平方向的位移为OM＝v0t＝40m，根据平抛运动的推论可知Q点是OM的中点，所以QM＝20m，故A正确；tanθ＝eq\f(MP,QM)＝1，得θ＝45°，因为OP与水平方向的夹角满足tanα＝eq\f(MP,OM)＝eq\f(1,2)，可见tanθ＝2tanα，但是α不是θ的一半，故α不为22.5°，故B错误；质点在P点的竖直速度vy＝gt＝10×2m/s＝20m/s，所以质点在P点的速度大小为v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(202＋202)m/s＝20eq\r(2)m/s，故C错误；因为eq\f(vy,vx)＝tanθ＝1，所以质点在P点的速度与水平方向的夹角为45°，故D正确。12．解析：(1)如图所示，石子落地时的速度方向和水平线的夹角为60°，则eq\f(vy,vx)＝tan60°＝eq\r(3)即vy＝eq\r(3)vx＝eq\r(3)v0cos30°＝eq\r(3)×6×eq\f(\r(3),2)m/s＝9m/s取竖直向上为正方向，落地时竖直方向的速度向下，则－vy＝v0sin30°－gt，解得t＝1.2s。(2)石子在水平方向上做匀速直线运动，则x＝v0tcos30°＝6×1.2×eq\f(\r(3),2)m＝eq\f(18\r(3),5)m。(3)当石子速度的竖直分量减为0时，石子到达最大高度处，设相对于抛出点最大高度为h，v0y＝v0sin3