（新教材）人教版高中物理必修第二册《第1章 抛体运动》章末检测试卷（含答案）

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1、章末检测试卷章末检测试卷( (一一) ) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共12 小题，每小题4 分，共 48 分.17 为单项选择题，812 为多项选择题) 1.(2019 伊春二中第二学期期末)一架飞机以一定的水平速度匀速直线飞行，不计空气阻力， 在某一时刻让 A 物体先落下，相隔 1 s 又让 B 物体落下，在以后运动中(A、B 物体均未落地) 关于 A 物体与 B 物体的位置关系，以下说法中正确的是( ) A.A 物体在 B 物体的前下方 B.A 物体在 B 物体的后下方 C.A 物体始终在 B 物体的正下方 D.以上说法都不正确 答案 C 解析 A、B 两物体

2、均从匀速直线飞行的飞机上自由落下，均做平抛运动，水平方向做速度等 于飞机速度的匀速直线运动，所以两物体在落地前总在飞机的正下方；A 物体先下落，A 物 体在竖直方向的速度始终大于 B 物体在竖直方向的速度，则 A 物体在 B 物体的正下方，且两 物体竖直方向的间距越来越大，故 C 正确，A、B、D 错误. 2.一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的 x 方向和 y 方向上的分运动速度随时间变 化的规律如图 1 所示.关于物体的运动，下列说法正确的是( ) 图 1 A.物体做速度逐渐增大的曲线运动 B.物体运动的加速度先减小后增大 C.物体运动的初速度大小是 50 m/s D.物体运动的初速

3、度大小是 10 m/s 答案 C 解析 由题图知，x 方向的初速度沿 x 轴正方向，y 方向的初速度沿 y 轴负方向，则合运动的 初速度方向不在 y 轴方向上；x 轴方向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y 轴方向的分 运动是匀变速直线运动，加速度沿 y 轴正方向，所以合运动的加速度沿 y 轴正方向，与合初 速度方向不在同一直线上，因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知，物体的速度先减小后 增大，故A 错误.物体运动的加速度等于y 轴方向的加速度，保持不变，故 B 错误.根据题图可 知物体运动的初速度大小为：v0 v 2 x0 v 2 y0 302402 m/s50 m/s，故 C 正确，D

4、 错 误. 3.(2017 全国卷)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空 气的影响).速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网.其原因是( ) A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 答案 C 解析 由题意知，两个乒乓球均做平抛运动，则根据 h1 2gt 2 及 vy22gh 可知，乒乓球的运 动时间、下降的高度及竖直方向速度的大小均与水平速度大小无关，故选项 A、B、D 均错 误；由发出点到球网的水平位移

5、相同时，速度较大的球运动时间短，在竖直方向下落的距离 较小，可以越过球网，故 C 正确. 4.(2018 江苏卷)某弹射管每次弹出的小球速度相等.在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹 射管保持水平，先后弹出两只小球.忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的( ) A.时刻相同，地点相同 B.时刻相同，地点不同 C.时刻不同，地点相同 D.时刻不同，地点不同 答案 B 5.人站在平台上平抛一小球，球离手的速度为 v1，落地时速度为 v2，不计空气阻力.下图中能 表示出速度矢量的变化过程的是( ) 答案 C 6.(2017 江苏卷)如图 2 所示，A、B 两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间 t 在

6、空中相遇. 若两球的抛出速度都变为原来的 2 倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为( ) 图 2 A.t B. 2 2 t C.t 2 D. t 4 答案 C 解析 设 A、B 两小球的抛出点间的水平距离为 L，分别以水平速度 v1、v2抛出，经过时间 t 的水平位移分别为 x1、 x2， 根据平抛运动规律有 x1v1t， x2v2t， 又 x1x2L， 则 t L v1v2； 若两球的抛出速度都变为原来的2倍， 则两球从抛出到相遇经过的时间为t L 2v1v2 t 2， 故选项 C 正确. 7.(2019 长丰二中高一下学期期末)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

7、的速度为 vt，重力加速度为 g，下列说法正确的是( ) A.用 表示它的速度方向与水平方向夹角，则 sin v0 vt B.它的运动时间是 v 2 t v 2 0 g C.它的竖直方向位移是v 2 t 2g D.它的位移是v 2 t v 2 0 2g 答案 B 解析 根据几何关系知，sin v 2 t v 2 0 vt ，故 A 错误；根据平行四边形定则知，物体落地 时的竖直分速度 vy v 2 t v 2 0，则物体运动的时间 tv y g v 2 t v 2 0 g ，故 B 正确；竖直方向 的位移 yv 2 y 2g v 2 t v 2 0 2g ，水平位移 xv0tv0 v 2 t

8、v 2 0 g ，根据平行四边形定则知，物体的 位移 s x2y2 v 2 t 3v 2 0v 2 t v 2 0 2g ，故 C、D 错误. 8.一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力， 且原来作用在质点上的力不发生改变， 则( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 答案 BC 解析 质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点所受的合外力为 该恒力.若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向与恒力方 向不同，故

9、A 错误；若恒力的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点做曲线运动，力 与运动方向夹角会发生变化，类似于平抛运动，故 B 正确；由牛顿第二定律可知，质点加速 度方向与其所受合外力方向相同，故 C 正确；根据加速度的定义，单位时间内速度变化量相 同，而速率变化量不一定相同，故 D 错误. 9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他 L 处 的对面的竖直高墙上投掷西红柿， 第一次水平抛出的速度是v0， 第二次水平抛出的速度是2v0， 则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有(不计空气阻力)( ) A.运动时间之比是 21 B.下落的高度之比是 21 C.下落

10、的高度之比是 41 D.运动的加速度之比是 11 答案 ACD 解析 由平抛运动的规律得 t1t2 L v0 L 2v021，故选项 A 正确；h1h2( 1 2gt1 2)(1 2gt2 2) 41，选项 B 错误，C 正确；由平抛运动的性质知，选项 D 正确. 10.如图 3 所示，乒乓球网上沿高出桌面 H，网到桌边的距离为 L.某人在乒乓球训练中，从左 侧L 2处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘.设乒乓球的 运动为平抛运动，则乒乓球( ) 图 3 A.在空中做匀变速运动 B.在水平方向做匀加速直线运动 C.在网的右侧运动的时间是左侧的 2 倍 D.击球点的

11、高度是网高的 2 倍 答案 AC 解析 乒乓球击出后只受恒定的重力，在重力作用下做平抛运动，其运动可分解为水平方向 上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，A 正确，B 错误；球在网的左侧和右侧通 过的水平距离之比 1 2L L v 水平t1 v水平t2 t1 t2 1 2，C 正确；设击球点到桌面的高度为 h，则击球点到网上 沿的高度与击球点到桌面的高度之比为hH h 1 2gt 2 1 1 2gt1t2 2 1 9，所以击球点的高度与网高度之 比为h H 9 8，D 错误. 11.如图 4 所示，不可伸长的轻质细绳绕过光滑定滑轮 C，与质量为 m 的物体 A 连接，A 放在 倾角为 的

12、光滑固定斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体 B 连接，B、C 间细绳 恰沿水平方向，A、C 间细绳与斜面平行，从当前位置开始，B 在外力作用下以速度 v0匀速 下滑，设绳子的张力为 FT，重力加速度为 g，在此后的运动过程中，下列说法正确的是( ) 图 4 A.物体 A 做加速运动 B.物体 A 做匀速运动 C.FT可能小于 mgsin D.FT一定大于 mgsin 答案 AD 解析 由题意可知，将 B 的实际运动分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则， 可知 v绳vBsin ，B 以速度 v0匀速下滑，又 增大，所以 v绳增大，则物体 A 沿斜面向上做 加速运动，根据受力分析

13、，结合牛顿第二定律，则有 FTmgsin ，故 A、D 正确. 12.如图 5，一小球从某固定位置以一定初速度水平抛出，已知当抛出速度为 v0时，小球落到 一倾角为 60 的斜面上，且球发生的位移最小，不计空气阻力，则( ) 图 5 A.小球从抛出到落到斜面的时间为 3v0 3g B.小球从抛出到落到斜面的时间为2 3v0 3g C.小球的抛出点到斜面的距离为4v 2 0 3g D.小球的抛出点到斜面的距离为2v 2 0 3g 答案 BC 解析 球平抛的位移最小，则抛出点和落点的连线与斜面垂直，分解位移，如图所示： 设平抛时间为 t，结合几何关系知，tan x y，xv0t，y 1 2gt 2

14、，解得：t2 3v0 3g ，故选项 A 错误，B 正确；s x sin v0t sin 4v 2 0 3g ，选项 C 正确，D 错误. 二、实验题(本题共 2 小题，共 12 分) 13.(4 分)(2019 眉山高中第二学期期末质检)某学习小组的同学根据不同的实验条件，进行了 “探究平抛运动的特点”的实验： 图 6 (1)甲同学采用如图 6 甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片， 金属片把 A 球沿水平方向弹出， 同时 B 球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变 A 球被弹 出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_. (2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧

15、形轨道 M、N，分别用于发射小铁球 P、Q， 其中 N 的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁 C、D；调节电磁铁 C、D 的高度，使 ACBD，从而保证小铁球 P、Q 在轨道出口处的水平初速度 v0相等，现 将小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两小球能同时以相同的初速度 v0分别从轨道 M、 N 的下端射出.实验可观察到的现象应是_.仅改变弧形 轨道 M 的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_. 答案 (1)平抛运动的物体在竖直方向上是自由落体运动(1 分) (2)P球击中Q球(1分) 平抛 运动的物体在水平方向上是匀速直线运动(2

16、分) 解析 (1)通过对照实验，说明两球的运动具有等时性，由此说明做平抛运动的物体在竖直方 向上做自由落体运动. (2)两球在光滑水平板上相遇，水平方向运动情况相同，说明平抛运动的水平分运动是匀速直 线运动. 14.(8分)未来在一个未知星球上用如图7甲所示装置“探究平抛运动的特点”.悬点O正下方 P 点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前 飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前， 拍下了小球 在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示.a、b、c、d 为连续四次拍下的 小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔

17、是 0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照 片的长度与实际背景屏的长度之比为 14，则： 图 7 (1)由以上信息，可知 a 点_(选填“是”或“不是”)小球的抛出点. (2)该星球表面的重力加速度为_m/s2. (3)小球平抛的初速度是_m/s. (4)小球在 b 点时的速度是_m/s. 答案 (1)是(2 分) (2)8(2 分) (3)0.8(2 分) (4)4 2 5 (2 分) 解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内通过的位移之比为 135 可知， a 点是小球的抛出点. (2)由 ab、bc、cd 水平距离相同可知，a 到 b、b 到 c 运动时间相同，设为

18、 T，在竖直方向有 h gT2，T0.10 s，可求出 g8 m/s2. (3)两位置间的时间间隔为 0.10 s，水平距离为 8 cm，由 xvxt，得水平速度 vx0.8 m/s. (4)b 点竖直分速度为 a、c 间的竖直平均速度，则 vy b4410 2 20.10 m/s0.8 m/s，所以 vb v 2 xv 2 yb 4 2 5 m/s. 三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分) 15.(8 分)某河宽 200 m， 河水的流速与离某河岸距离的变化关系如图 8 所示， 船在静水中的航 行速度恒为 4 m/s，则： 图 8 (1)小船渡河的最短时间是多少？ (2)以最短时间过河

19、过程中，小船在河水中航行的最大速度是多少？速度方向与河岸夹角是多少？ 答案 (1)50 s (2)5 m/s 53 解析 (1)设水流速度为 v1，小船在静水中的速度为 v2，河宽为 d. 当船头垂直河岸渡河时，时间最短：t d v2(2 分) 代入数据可得 t50 s.(1 分) (2)小船驶至距河岸 100 m 时水流速度最大，此时船的实际速度也最大，则 v1m3 m/s.(1 分) vmv1m2v 2 2 3 242 m/s5 m/s(2 分) 设此时该速度方向与河岸的夹角为 则 tan v2 v1m 4 3，所以 53 .(2 分) 16.(10 分)平抛一物体， 当抛出 1 s 时它

20、的速度方向与水平方向的夹角为 45 ， 落地时速度方向 与水平方向成 60 角，取 g10 m/s2，求： (1)初速度大小； (2)落地速度大小； (3)抛出点离地面的高度. 答案 (1)10 m/s (2)20 m/s (3)15 m 解析 将平抛运动分解为水平和竖直两个方向，由题意作出运动轨迹如图所示 (1)设初速度为 v0，则 tan vy1 v01，vy1gt，代入数据得 v010 m/s(4 分) (2)由图可知 cos v0 v，则 v v0 cos 10 cos 60 m/s20 m/s(2 分) (3)由 vy22v02v2得 vy2 v2v 2 0 20 2102 m/s1

21、0 3 m/s(2 分) 在竖直方向上有 vy222gh 代入数据得 h15 m.(2 分) 17.(10 分)如图 9 所示，在水平地面上固定一倾角 37 、表面光滑的斜面体，物体 A 以 v1 6 m/s 的初速度沿斜面上滑，同时在物体 A 的正上方，有一物体 B 以某一初速度水平抛出. 物体 A 恰好可以上滑到最高点， 此时物体 A 恰好被物体 B 击中.A、 B 均可看成质点(不计空气 阻力，sin 37 0.6，cos 37 0.8，g 取 10 m/s2).求： 图 9 (1)物体 A 上滑到最高点所用的时间； (2)物体 B 抛出时的初速度 v2的大小； (3)物体 A、B 间初

22、始位置的高度差 h. 答案 (1)1 s (2)2.4 m/s (3)6.8 m 解析 (1)物体 A 沿斜面上滑过程中，由牛顿第二定律得 mgsin ma(1 分) 代入数据得 a6 m/s2(1 分) 设物体 A 滑到最高点所用时间为 t，由运动学公式知 0v1at(1 分) 解得 t1 s(1 分) (2)物体 B 平抛的水平位移 x1 2v1tcos 37 2.4 m(2 分) 物体 B 抛出时的初速度大小 v2x t2.4 m/s(1 分) (3)物体 A、B 间初始位置的高度差 h1 2v1tsin 37 1 2gt 26.8 m.(3 分) 18.(12分)如图10所示， 小球A

23、从倾角为37 的足够长的斜面上的顶点处开始沿斜面匀速下滑， 速度大小 v13 m/s，经过时间 t 后，从斜面顶点处以速度 v24 m/s 水平抛出一个飞镖，结 果飞镖恰好在斜面上某处击中小球 A.不计飞镖运动过程中的空气阻力，可将飞镖和小球视为 质点.已知重力加速度 g10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8.求： 图 10 (1)飞镖是以多大的速度击中小球的？ (2)两个物体开始运动的时间间隔 t 应为多少？ 答案 (1)2 13 m/s (2)0.4 s 解析 (1)飞镖落在斜面上有： 水平方向：xv2t(1 分) 竖直方向：y1 2gt 2(1 分) tan 37 y x 1 2gt 2 v2t gt 2v2(1 分) 解得：t2v2tan 37 g 243 4 10 s0.6 s(1 分) 则竖直分速度 vygt100.6 m/s6 m/s(1 分) 根据平行四边形定则得 v v 2 2v 2 y 4 262 m/s2 13 m/s(2 分) (2)飞镖的水平位移 xv2t40.6 m2.4 m(2 分) 小球的位移 s x cos 37 2.4 0.8 m3 m(1 分) 小球下滑的时间 t s v1 3 3 s1 s(1 分) 则 ttt0.4 s.(1 分)