试卷答案
寻你做寻,想你所想

人教版物理必修第二册----第五章 抛体运动规律 单元检测.A卷(学生版+解析版)

第五章----《抛体运动规律》单元检测.A卷
一、单选题
1.下列与曲线运动有关的叙述,正确的是
A.物体做曲线运动时,速度方向一定时刻改变
B.物体运动速度改变,它一定做曲线运动
C.物体做曲线运动时,加速度一定变化
D.物体做曲线运动时,有可能处于平衡状态
【详解】A、做曲线运动的物体,速度方向为轨迹的切线方向,即其速度方向一定时刻改变,故曲线运动为变速运动,故A正确;
B、速度为矢量,当物体运动速度大小改变而方向不变,则做直线运动,故B错误;
C、物体做曲线运动时,加速度不一定改变,比如平抛运动的加速度就为重力加速度,是不变的,故C错误;
D、平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态,物体做曲线运动时,物体的速度的方向是一定变化的,则加速度不为零,根据牛顿第二定律可知合力不为零,故物体不是处于平衡状态,故D错误.
点睛:本题关键是对质点做曲线运动的条件以及相关知识的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.
2.下列说法正确的是(  )
A.做平抛运动的物体,每秒内速度的变化量相等
B.做平抛运动的物体的速度方向与加速度方向的夹角保持不变
C.两个初速度均不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动
D.做平抛运动的物体水平飞行的距离只与初速度大小有关
【详解】A.根据平抛运动的规律有
所以做平抛运动的物体在每秒内速度的变化量相等,A正确;
B.根据平抛运动的特点可知,做平抛运动的物体的速度方向与加速度方向的夹角逐渐减小,B错误;
C.对两个初速度均不为零的匀变速直线运动的合运动,若合加速度方向与合初速度方向在同一直线上,则合运动为匀变速直线运动,若合加速度方向与合初速度方向不在同一直线上,则合运动为匀变速曲线运动,C错误;
D.根据平抛运动的规律有
得,所以水平飞行的距离
由此可见,平抛运动的水平位移由初速度和抛出点的竖直高度共同决定,D错误。
故选A。
3.一小船横渡一条两岸平行的河流,河水匀速流动,水流速度与河岸平行,船头直指河对岸行驶,在开始一段时间内船本身提供的速度(即静水速度)均匀增大,下列说法正确的是(  )
A.在开始一段时间内小船的运动轨迹是直线
B.在开始一段时间内小船的运动轨迹是抛物线
C.因为小船一直保持船头直指河对岸行驶,所以一定能到达出发点正对岸
D.若水流速度增大,则小船达到河对岸的时间会变长
【详解】A、B、小船参与了两个运动,有两个分速度分别是静水速和水流速;而静水速均匀增大,在开始一段时间内有垂直河岸向前的加速度,可知合初速度和合加速度有锐角,则小船的轨迹为抛物线;故A错误,B正确.
C、静水速的方向为船头直指河对岸,水速平行于河岸向下,则合速度方向斜向下,故小船不能到达正对岸;故C错误.
D、渡河时间由垂直河岸的分运动决定,由运动的独立性可知水速增大不影响渡河时间;故D错误.
故选B.
4.如图所示,一位网球运动员在距地面高度为H的O点以拍击球,使网球沿水平方向飞出:第一只球落在自己一方场地上后,弹跳起来两次,刚好擦网而过,落在对方场地的A点处;第二只球直接擦网而过,也刚好落在A点处.设球与地面的碰撞前后其竖直方向速度原速率弹回,而水平方向速度不变,且不计空气阻力,则球场中拦网高度为

A. B.
C. D.
【详解】在第一次抛出过程中,从抛出到第一次落地,过程为平抛运动,下落高度为h,第二次抛出到落到A点过程中,做平抛运动,下落高度为 h,所以第一次抛出到第一次着地所用时间和第二次抛出整个过程中所用时间相同,设为t,在第一次抛出过程中,每次着地后上升的高度相同,所以根据对称性可得第一次抛出整个过程中的时间为5t,两次抛出过程中的水平位移相同,故,解得
设第一次抛出到C点的时间为,第二次抛出到C点的时间为,而两次到C点的水平位移相同,故,即,在竖直方向上有:,,解得,C正确;
5.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一枝铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动中始终保持铅笔的高度不变、悬挂橡皮的那段细线竖直,则运动到图中虚线所示位置时,橡皮的速度情况是()
A.水平方向速度大小为vcosθ
B.竖直方向速度大小为vsinθ
C.合速度大小为v
D.合速度大小为vtanθ
【详解】将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向,如图,
则沿绳子方向上的分速度为vsinθ,因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度,则橡皮在竖直方向速度大小为vsinθ,橡皮在水平方向上的速度为v,合速度为v合=,故B正确,ACD错误.故选B.
6.如图所示,将一小球从固定斜面顶A以某一速度水平向右抛出,恰好落到斜面底端B。若初速度不变,对小球施加不为零的水平方向的恒力F,使小球落到AB连线之间的某点C。不计空气阻力,则(  )
A.小球落到B点与落到C点所用时间相等
B.小球落到B点与落到C点的速度方向一定相同
C.小球落到C点时的速度方向不可能竖直向下
D.仅改变力F的大小,力F越大,小球落到斜面的时间越短
【详解】A.对小球施加不为零的水平方向的恒力F时,小球在竖直方向的运动不变,仍做自由落体运动,因落到B点的竖直位移大于落到C点的竖直位移,根据
可知,小球落到B点所用时间与落到C点所用时间不相等,所以A错误;
BC.由题图可知,对小球施加的水平方向的恒力F一定是水平向左的,小球在水平方向做匀减速运动,若到达C点时水平速度恰好减为零,则落到C点的速度方向竖直向下,而落到B点的小球做平抛运动,到达B点的速度方向不可能竖直向下,所以BC错误;
D.设斜面倾角为α,当施加力F时,竖直方向有
水平方向有

解得
可知力F越大,小球落到斜面的时间t越短,所以D正确;
故选D。
7.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面的顶端,先后将同一小球以不同的初速度水平向左抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1,落点与抛出点间的距离为x1,第二次初速度为v2,且v2=1.5v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2,落点与抛出点间的距离为x2,则
A.α2>α1
B.α2=α1
C.x2=1.5x1
D.x2=3x1
【详解】物体运动的轨迹图如图所示:
根据平抛运动的推论:速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍,可知 ,由于两次都落在斜面上,位移偏向角相等,所以速度偏向角也相等,即 ,故A错误;B正确;两次都落在斜面上,由 解得 ,由水平位移公式 可知两次的水平位移之比为: ,故CD错误;故选B
二、多选题
8.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.用θ表示它的速度方向与水平方向的夹角,则
B.它的运动时间是
C.它的竖直方向位移是
D.它的位移是
【详解】A.根据几何关系知,
sin θ=
故A错误;
B.根据平行四边形定则知,物体落地时的竖直分速度
vy=,
则物体运动的时间
t==
故B正确;
CD.竖直方向的位移
y==
水平位移
x=v0t=v0
根据平行四边形定则知,物体的位移
s==
故C正确,D错误。
故选BC。
9.一小球以初速度从A点开始在光滑水平面上运动。现使一水平力作用在小球上,小球的运动轨迹如图中实线所示,图中B为轨迹上一点,虚线是过A、B两点并与运动轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域。则关于该施力物体位置的判断,下列说法中正确的是(  )
A.如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域
B.如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域
C.如果这个力是斥力,则施力物体一定在②区域
D.如果这个力是斥力,则施力物体可能在①或③区域
【详解】AB.小球受力沿弧线由A运动到B,小球所受合外力应指向轨迹的内侧;如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域,选项A正确,B错误;
CD.小球受力沿弧线由A运动到B,小球所受合外力应指向轨迹的内侧;如果这个力是斥力,在①③⑤区域内任取一点分别与A、B两点相连并延长,①③⑤区域的点与A、B两点的连线表示斥力的方向,会发现斥力的方向有时不指向轨迹的内侧,则施力物体不可能在①③⑤区域;而②区域的点,点与A、B两点的连线表示斥力的方向,斥力的方向总指向轨迹的内侧,则施力物体一定在②区域;因此选项C正确,D错误。
故选AC。
10.如图所示,河水的流速保持不变,船在静水中的速度大小也一定,当船头的指向分别沿着图中4个箭头方式,下列说法正确的是
A.①方向小船一定向上游前进
B.②方向小船一定沿图中虚线前进
C.②方向和④方向小船可能在同一地点到对岸
D.③方向小船一定过河时间最短
【详解】A、小船逆流运动,若船的静水速度小于水流速度,则小船的合速度与水流速度方向相同,小船不能向上游前进,A错误;
B、若小船静水速度小于水流速度,则船头无论朝着哪个方向,都无法沿着图中虚线过河,B错误;
C、若船头朝②方向和朝④方向,对应实际运动的合速度方向相同,如下图所示,则该种情况下,小船能到达同一点到岸,C正确;
D、若船头垂直河的正对岸渡河时,船头方向的分位移最短,为河宽d,则船头方向的分运动时间最短,根据合运动和分运动的等时性,渡河时间最短,最短渡河时间,D正确.
故本题选CD.
三、实验题
11.同学用图甲所示实验装置做“研究平抛物体的运动”实验,他先调整斜槽轨道槽口末端水平,然后在方格纸(图甲中未画出方格)上建立好直角坐标系,将方格纸上的坐标原点与轨道槽口末端重合,轴与重锤线平行,轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,先在方格纸上标出相应的点迹,然后作出如图乙所示的小球的运动轨迹。
图甲图乙
(1)平抛运动水平方向的分运动是 运动。
(2)为了能较准确地完成实验,需要 。
A.调节装置使斜槽末端保持水平
B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
(3)已知方格每格长,重力加速度为,则小球到点时竖直方向的速度为 。
【详解】(1)[1]平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动;
(2)[2]为了能较准确地完成实验,需要调节装置使斜槽末端保持水平,实验所用斜槽的轨道不是必须光滑的,故A正确。
(3)[3]已知方格每格长,重力加速度为,由
解得小球到点时竖直方向的速度为
12.某同学用如图所示装置描绘小球做平抛运动位置的点,获得平抛运动的轨迹,从而研究平抛运动的规律。
(1)对于实验中的一些注意事项,正确的是 ;
A.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
B.小球运动时不能与木板上的白纸(或方格纸)相接触
C.尽量选用表面光滑的斜槽
D.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
(2)某同学在实验操作时发现,将小钢球轻轻放在斜槽末端时,小球能自动滚下。他应该如何调整: ;
(3)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是 ;
A.
B.
C.
D.
(4)实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的所示,则小球平抛的初速度的计算式为 (用和表示),其值是 (),小球经过点时的速率是 (结果保留3位有效数字)。
【详解】(1)[1]A.为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同,因此必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放,A项正确;
B.小球运动时不能与木板上的白纸(或方格纸)相接触,以免影响小球运动的轨迹,B项正确;
C.槽的表面不需要光滑,C项错误;
D.用平滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹,故选项D错误。
故选AB。
(2)[2]小球能自动滚下说明斜槽末端不水平,应该调整:调节斜槽末端水平,保证小球做平抛运动。
(3)[3]坐标原点为小球在斜槽末端时,小球球心在木板上的投影,故C正确,ABD错误。
(4)[4][5][6]通过分析图象可知,点不是抛出点,但每相邻两点之间的时间间隔是相等的,设为,又根据匀变直线运动连续相等时间内位移差
可得

故有

对点来说,其竖直分速度
b点的速率
四、解答题
13.某质点从A点沿图中的曲线运动到B点,质点受力的大小为F。经过B点后,若力的方向突然变为与原来相反,它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动?为什么?
【详解】根据曲线运动的条件,质点从A到B所受的力F指向曲线的内侧,若将力的方向突然变为与原来相反,则根据曲线运动的条件,质点会沿a运动。
14.将某一物体以一定的初速度水平抛出,在某1s内其速度方向与水平方向的夹角由变成,则此物体的初速度大小是多少?此物体在这1s内下落的高度是多少?(g取,,,结果保留两位有效数字)
【详解】解法①(基本规律法)
物体的运动轨迹如图所示,设其1s初经过A点时与水平方向的夹角为,此秒末经过B点时与水平方向的夹角为,从初始位置到A点经历的时间为t,则到B点共经历,则有
由以上两式联立解得初速度,,物体在这1s内下落的高度
解法②(矢量图解法)
如图所示,满足
又因为
解得初速度为
物体在这1s内下落的高度为
15.如图所示,a,b两点距地面的高度分别为H和2H,从a、b两点分别水平抛出小球A、B,其水平射程之比为,试求两个小球运动轨迹的交点c距地面的高度。
【详解】设c点离地高度为h,a、c间的水平距离为x,根据平抛运动的规律
对A球有
所以
对B球有
所以
对A球平抛运动全过程有
所以
对B球平抛运动全过程有
所以

解得
16.一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.
【详解】(1)车在时间t内向左走的位移:

又车做匀加速运动,则:

所以:

(2)t时刻此时汽车的速度

由运动的分解知识可知,汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度大小相等,即:

得:

第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页第五章----《抛体运动规律》单元检测.A卷
一、单选题
1.下列与曲线运动有关的叙述,正确的是
A.物体做曲线运动时,速度方向一定时刻改变
B.物体运动速度改变,它一定做曲线运动
C.物体做曲线运动时,加速度一定变化
D.物体做曲线运动时,有可能处于平衡状态
2.下列说法正确的是(  )
A.做平抛运动的物体,每秒内速度的变化量相等
B.做平抛运动的物体的速度方向与加速度方向的夹角保持不变
C.两个初速度均不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动
D.做平抛运动的物体水平飞行的距离只与初速度大小有关
3.一小船横渡一条两岸平行的河流,河水匀速流动,水流速度与河岸平行,船头直指河对岸行驶,在开始一段时间内船本身提供的速度(即静水速度)均匀增大,下列说法正确的是(  )
A.在开始一段时间内小船的运动轨迹是直线
B.在开始一段时间内小船的运动轨迹是抛物线
C.因为小船一直保持船头直指河对岸行驶,所以一定能到达出发点正对岸
D.若水流速度增大,则小船达到河对岸的时间会变长
4.如图所示,一位网球运动员在距地面高度为H的O点以拍击球,使网球沿水平方向飞出:第一只球落在自己一方场地上后,弹跳起来两次,刚好擦网而过,落在对方场地的A点处;第二只球直接擦网而过,也刚好落在A点处.设球与地面的碰撞前后其竖直方向速度原速率弹回,而水平方向速度不变,且不计空气阻力,则球场中拦网高度为

A. B.
C. D.
5.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一枝铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动中始终保持铅笔的高度不变、悬挂橡皮的那段细线竖直,则运动到图中虚线所示位置时,橡皮的速度情况是()
A.水平方向速度大小为vcosθ
B.竖直方向速度大小为vsinθ
C.合速度大小为v
D.合速度大小为vtanθ
6.如图所示,将一小球从固定斜面顶A以某一速度水平向右抛出,恰好落到斜面底端B。若初速度不变,对小球施加不为零的水平方向的恒力F,使小球落到AB连线之间的某点C。不计空气阻力,则(  )
A.小球落到B点与落到C点所用时间相等
B.小球落到B点与落到C点的速度方向一定相同
C.小球落到C点时的速度方向不可能竖直向下
D.仅改变力F的大小,力F越大,小球落到斜面的时间越短
7.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面的顶端,先后将同一小球以不同的初速度水平向左抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1,落点与抛出点间的距离为x1,第二次初速度为v2,且v2=1.5v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2,落点与抛出点间的距离为x2,则
A.α2>α1
B.α2=α1
C.x2=1.5x1
D.x2=3x1
二、多选题
8.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.用θ表示它的速度方向与水平方向的夹角,则
B.它的运动时间是
C.它的竖直方向位移是
D.它的位移是
9.一小球以初速度从A点开始在光滑水平面上运动。现使一水平力作用在小球上,小球的运动轨迹如图中实线所示,图中B为轨迹上一点,虚线是过A、B两点并与运动轨迹相切的直线,虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域。则关于该施力物体位置的判断,下列说法中正确的是(  )
A.如果这个力是引力,则施力物体一定在④区域
B.如果这个力是引力,则施力物体一定在②区域
C.如果这个力是斥力,则施力物体一定在②区域
D.如果这个力是斥力,则施力物体可能在①或③区域
10.如图所示,河水的流速保持不变,船在静水中的速度大小也一定,当船头的指向分别沿着图中4个箭头方式,下列说法正确的是
A.①方向小船一定向上游前进
B.②方向小船一定沿图中虚线前进
C.②方向和④方向小船可能在同一地点到对岸
D.③方向小船一定过河时间最短
三、实验题
11.同学用图甲所示实验装置做“研究平抛物体的运动”实验,他先调整斜槽轨道槽口末端水平,然后在方格纸(图甲中未画出方格)上建立好直角坐标系,将方格纸上的坐标原点与轨道槽口末端重合,轴与重锤线平行,轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,先在方格纸上标出相应的点迹,然后作出如图乙所示的小球的运动轨迹。
图甲图乙
(1)平抛运动水平方向的分运动是 运动。
(2)为了能较准确地完成实验,需要 。
A.调节装置使斜槽末端保持水平
B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
(3)已知方格每格长,重力加速度为,则小球到点时竖直方向的速度为 。
12.某同学用如图所示装置描绘小球做平抛运动位置的点,获得平抛运动的轨迹,从而研究平抛运动的规律。
(1)对于实验中的一些注意事项,正确的是 ;
A.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
B.小球运动时不能与木板上的白纸(或方格纸)相接触
C.尽量选用表面光滑的斜槽
D.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
(2)某同学在实验操作时发现,将小钢球轻轻放在斜槽末端时,小球能自动滚下。他应该如何调整: ;
(3)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是 ;
A.
B.
C.
D.
(4)实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的所示,则小球平抛的初速度的计算式为 (用和表示),其值是 (),小球经过点时的速率是 (结果保留3位有效数字)。
四、解答题
13.某质点从A点沿图中的曲线运动到B点,质点受力的大小为F。经过B点后,若力的方向突然变为与原来相反,它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动?为什么?
14.将某一物体以一定的初速度水平抛出,在某1s内其速度方向与水平方向的夹角由变成,则此物体的初速度大小是多少?此物体在这1s内下落的高度是多少?(g取,,,结果保留两位有效数字)
15.如图所示,a,b两点距地面的高度分别为H和2H,从a、b两点分别水平抛出小球A、B,其水平射程之比为,试求两个小球运动轨迹的交点c距地面的高度。
16.一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.
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