平抛运动测试题及答案

平抛运动测试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1.一个物体以10m/s的水平初速度抛出，不计空气阻力，则2秒末物体的速度大小约为（）（2分）A.10m/sB.14m/sC.20m/sD.24m/s【答案】B【解析】水平方向速度不变，仍为10m/s。竖直方向速度v_y=gt=20m/s。合速度v=√(v_x^2+v_y^2)=√(10^2+20^2)≈14m/s。2.平抛运动是（）（2分）A.匀加速直线运动B.匀速直线运动C.匀变速曲线运动D.变加速曲线运动【答案】C【解析】平抛运动是加速度恒定的匀变速曲线运动，加速度为重力加速度g。3.物体做平抛运动时，它的速度方向每秒改变的角度（）（2分）A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定【答案】A【解析】速度方向与水平方向夹角θ=arctan(v_y/v_x)，v_y=gt，v_x不变，θ随时间增大。4.在平抛运动中，保持不变的是（）（2分）A.水平速度B.竖直速度C.合速度D.加速度【答案】A【解析】水平方向不受力，速度v_x保持不变；竖直方向受重力，速度v_y随时间变化；合速度和加速度都变化。5.平抛运动中，物体在水平方向做（）（2分）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.变加速直线运动【答案】A【解析】水平方向不受力，做匀速直线运动。6.从同一高度同时水平抛出两个小球A和B，A的初速度大于B的初速度，则（）（2分）A.A球先落地B.B球先落地C.两球同时落地D.无法确定【答案】C【解析】竖直方向运动相同，下落时间只与高度有关，与初速度无关。7.做平抛运动的物体，在任意相等时间内（）（2分）A.水平位移相等B.竖直位移相等C.速度增量相等D.角速度相等【答案】C【解析】水平方向匀速，Δx=vt；竖直方向匀加速，Δy=1/2gt^2；速度增量Δv=gt，相等。8.平抛运动中，物体落地时速度方向与水平方向夹角为30°，则其水平速度与竖直速度之比为（）（2分）A.1:1B.1:√3C.√3:1D.3:1【答案】C【解析】tan30°=v_y/v_x，v_y/v_x=1/√3，v_x/v_y=√3:1。9.在同一竖直面内，以相同速率同时抛出两个小球，一个水平抛出，另一个斜向上抛出，不计空气阻力，则（）（2分）A.水平抛出的球先落地B.斜向上抛出的球先落地C.两球同时落地D.无法确定【答案】C【解析】竖直方向运动相同，下落时间只与高度有关，与初速度方向无关。10.平抛运动轨迹的曲率半径在（）（2分）A.始终不变B.逐渐变小C.逐渐变大D.先变大后变小【答案】C【解析】曲率半径ρ=v^2/g=√(v_x^2+(gt)^2)/g，随时间t增大而增大。二、多选题（每题4分，共20分）1.下列关于平抛运动的说法中正确的有（）（4分）A.平抛运动是匀变速曲线运动B.平抛运动的加速度恒为gC.平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成D.平抛运动的速度方向时刻改变，但速度大小不变【答案】A、B、C【解析】D错误，速度大小v=√(v_x^2+v_y^2)随时间变化。2.做平抛运动的物体，在任意时刻的速度方向与水平方向夹角为θ，则（）（4分）A.tanθ=v_y/v_xB.θ随时间增大C.v_y=gtD.v_x不变【答案】A、B、C、D【解析】均正确，θ=arctan(v_y/v_x)，v_y=gt，v_x不变，θ随时间增大。3.关于平抛运动，下列说法正确的有（）（4分）A.平抛运动是匀变速运动B.平抛运动是曲线运动C.平抛运动的加速度方向始终竖直向下D.平抛运动的时间由高度决定【答案】A、B、C、D【解析】均正确，平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，方向竖直向下，下落时间t=2h/g。4.在平抛运动中，保持不变的物理量有（）（4分）A.水平速度B.竖直速度C.合速度D.加速度【答案】A、D【解析】水平速度v_x不变，加速度g不变；竖直速度v_y和合速度v随时间变化。5.从同一高度同时水平抛出两个小球，不计空气阻力，则（）（4分）A.初速度大的球先落地B.竖直方向速度大的球先落地C.两个球的水平位移相同D.两个球落地时速度方向相同【答案】D【解析】下落时间相同，A、B错误；水平位移x=vt，初速度不同，水平位移不同，C错误；落地时速度方向相同，均为tanθ=gt/v_x。三、填空题（每题4分，共32分）1.平抛运动的物体在水平方向做______运动，在竖直方向做______运动。（4分）【答案】匀速直线；自由落体2.一个物体以20m/s的水平初速度抛出，不计空气阻力，则3秒末物体的竖直分速度为______m/s。（4分）【答案】303.平抛运动轨迹的方程为______（以抛出点为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴）。（4分）【答案】y=(gt^2)/24.平抛运动中，物体在水平方向做匀速直线运动，速度大小为v_x，则经时间t通过的竖直位移为______。（4分）【答案】1/2gt^25.平抛运动的速度方向与水平方向夹角为30°时，其水平速度v_x与竖直速度v_y之比为______。（4分）【答案】√3:16.从高度为h处水平抛出一个物体，落地时速度方向与水平方向成30°角，不计空气阻力，则物体抛出时的初速度为______。（4分）【答案】√(gh/3)7.做平抛运动的物体，在任意相等时间内，速度的增量______。（4分）【答案】相等8.平抛运动中，物体落地时速度方向与水平方向夹角为θ，则其水平速度v_x与竖直速度v_y之比为______。（4分）【答案】1/tanθ四、判断题（每题2分，共20分）1.平抛运动是匀变速曲线运动。（）（2分）【答案】（√）2.平抛运动的加速度始终竖直向下。（）（2分）【答案】（√）3.平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关。（）（2分）【答案】（√）4.平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。（）（2分）【答案】（√）5.平抛运动的速度方向时刻改变，但速度大小不变。（）（2分）【答案】（×）【解析】速度方向改变，速度大小v=√(v_x^2+v_y^2)随时间变化。6.平抛运动的水平位移由初速度和时间决定。（）（2分）【答案】（√）7.平抛运动是曲线运动。（）（2分）【答案】（√）8.平抛运动中，物体在任意时刻的速度方向与水平方向夹角为θ，则tanθ=gt/v_x。（）（2分）【答案】（√）9.平抛运动的加速度大小和方向都保持不变。（）（2分）【答案】（√）10.从同一高度同时水平抛出两个小球，不计空气阻力，则两个小球落地时速度方向相同。（）（2分）【答案】（√）五、简答题（每题4分，共20分）1.简述平抛运动的特点。（4分）【答案】平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，方向竖直向下；水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；运动时间由高度决定，与初速度无关；水平位移由初速度和时间决定。2.如何测定平抛运动的轨迹？（4分）【答案】①用斜槽使小球做平抛运动；②以抛出点为原点建立直角坐标系，用刻度尺测出水平方向和竖直方向的位移；③描出小球的位置，用平滑的曲线连接，即为平抛运动的轨迹。3.平抛运动中，为什么水平方向速度保持不变？（4分）【答案】水平方向不受力，根据牛顿第一定律，水平方向做匀速直线运动，速度保持不变。4.平抛运动中，如何求物体落地时的速度大小和方向？（4分）【答案】落地时速度大小v=√(v_x^2+v_y^2)=√(v_x^2+(gt)^2)；速度方向与水平方向夹角θ=tan⁻¹(v_y/v_x)=tan⁻¹(gt/v_x)。5.平抛运动在实际生活中有哪些应用？（4分）【答案】投篮球、跳水、炮弹射程计算、飞机投弹等。六、分析题（每题10分，共20分）1.一个物体从高度为h的平台上以水平初速度v_x抛出，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小和方向。（10分）【答案】（1）落地时间t=√(2h/g)（2）竖直分速度v_y=gt=√(2gh)（3）落地时速度大小v=√(v_x^2+v_y^2)=√(v_x^2+2gh)（4）速度方向与水平方向夹角θ=tan⁻¹(v_y/v_x)=tan⁻¹(√(2gh)/v_x)2.在水平桌面上有一小球，小球离桌边的水平距离为L，桌面高为h，现给小球一个水平初速度v_x，小球恰好能水平飞出桌面落在地面上，求小球的水平初速度v_x。（10分）【答案】（1）小球在空中运动时间t=√(2h/g)（2）水平方向位移x=vt=v_x√(2h/g)=L（3）小球的水平初速度v_x=L/√(2h/g)=L√(g/2h)七、综合应用题（每题25分，共50分）1.一个小球从高度为10m的平台上以水平初速度10m/s抛出，不计空气阻力，求小球落地时的速度大小和方向。（25分）【答案】（1）落地时间t=√(2h/g)=√(2×10/9.8)≈1.43s（2）竖直分速度v_y=gt=9.8×1.43≈14.0m/s（3）落地时速度大小v=√(v_x^2+v_y^2)=√(10^2+14^2)≈17.3m/s（4）速度方向与水平方向夹角θ=tan⁻¹(v_y/v_x)=tan⁻¹(14/10)≈54.5°2.