2024-2025學年新教材高中物理第五章拋體運動單元素養(yǎng)檢測含解析新人教版必修2

PAGE13-第五章拋體運動(90分鐘100分)【合格性考試】(60分鐘60分)一、選擇題(本題共9小題，每小題3分，共27分)1.一個物體在力F1、F2、F3…Fn共同作用下做勻速直線運動，若突然撤去F2，而其他力不變，則該物體 ()A.可能做曲線運動B.不行能接著做直線運動C.肯定沿F2的方向做直線運動D.肯定沿F2的反方向做勻減速直線運動【解析】選A。依據(jù)題意，物體起先做勻速直線運動，物體所受的合力肯定為零，突然撤去F2后，物體所受其余力的合力與F2大小相等、方向相反，而物體速度的方向未知，故有多種可能狀況：若速度的方向和F2的方向在同始終線上，物體做勻變速直線運動，若速度的方向和F2的方向不在同始終線上，物體做曲線運動，A正確。2.春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達對新年的祝愿。如圖所示，孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，在水平Ox方向做勻速運動，孔明燈的運動軌跡可能為圖中的()A.直線OA B.曲線OBC.曲線OC D.曲線OD【解析】選D。孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，在水平Ox方向做勻速運動，則合力沿Oy方向，所以合運動的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，故孔明燈做曲線運動，結合合力指向軌跡凹側可知軌跡可能為題圖中的曲線OD，故D正確。3.如圖所示，當汽車靜止時，車內乘客看到窗外雨滴沿豎直方向OE勻速運動。在t=0時刻，汽車由靜止起先做甲、乙兩種勻加速啟動，同時有一雨滴從O點下落，甲種狀態(tài)啟動后t1時刻，乘客看到在t=0時刻從O點下落的雨滴從B處離開車窗，乙種狀態(tài)啟動后t2時刻，乘客看到在t=0時刻從O點下落的雨滴從F處離開車窗，F(xiàn)為AB的中點。則t1∶t2為()A.2∶1 B.1∶C.1∶ D.1∶(-1)【解析】選A。雨滴在豎直方向的分運動為勻速直線運動，其速度大小相等，與水平方向的運動無關，故t1∶t2=∶=2∶1，A正確。4.如圖所示，甲、乙兩船在同一勻速的河水中同時起先渡河，M、N分別是甲、乙兩船的動身點，兩船船頭與河岸均成α角，甲船船頭恰好對準N點的正對岸P點，經(jīng)過一段時間乙船恰好到達P點。假如甲、乙兩船在靜水中的速度大小相同，且甲、乙兩船相遇不影響各自的航行，下列推斷正確的是 ()A.甲船也能到達M點正對岸B.甲船渡河時間肯定比乙船短C.甲、乙兩船相遇在NP直線上的某點(非P點)D.渡河過程中兩船不會相遇【解析】選C。乙船垂直河岸到達正對岸，說明水流方向向右，甲船參加了兩個分運動，沿著船頭指向的勻速運動，隨著水流方向的勻速運動，故不行能到達M點正對岸，故A錯誤；船渡河的速度為船本身的速度垂直河岸方向的分速度vy=vsinα，船渡河的時間t==，故甲、乙兩船到達對岸的時間相同，故B錯誤；船沿垂直河岸方向的位移y=vyt′=vt′sinα，可知隨意時刻兩船沿垂直河岸方向的位移相等，又由于乙船沿著NP方向運動，故相遇點在NP直線上的某點(非P點)，故C正確，D錯誤。5.如圖所示，不計全部接觸面之間的摩擦，斜面體固定，兩物體質量分別為m1和m2，且m1<m2。若將m2從位置A由靜止釋放，當落到位置B時，m2的速度為v2，且繩子與豎直方向的夾角為θ，則這時m1的速度大小v1等于 ()A.v2sinθ B.C.v2cosθ D.【解析】選C。m1的速度與繩子上各點沿繩子方向的速度大小相等，所以繩子的速度等于m1的速度v1，而m2的實際運動應是合運動(沿桿向下)，合速度v2可由沿繩子方向的分速度和垂直于繩子的分速度來合成(即兩個實際運動效果)。因此v1跟v2的關系如圖所示，由圖可得m1的速度大小v1=v2cosθ，C正確。6.如圖所示,在某次空投演習中,離地距離為H處的飛機放射一顆導彈,導彈以水平速度v1射出,欲轟炸地面上的目標P,反應靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時以速度v2豎直向上放射導彈進行攔截。設飛機放射導彈時與攔截系統(tǒng)的水平距離為s,假如攔截勝利,不計空氣阻力,則v1、v2的關系應滿意 ()A.v1=v2 B.v1=v2C.v1=v2 D.v1=v2【解析】選B。設經(jīng)過時間t攔截勝利,此時飛機放射的導彈在豎直方向上下落了h(導彈做平拋運動),則攔截系統(tǒng)的導彈豎直上升了H-h。由題意知,水平方向上有s=v1t,豎直方向上有h=gt2,H-h=v2t-gt2,聯(lián)立以上三式得,v1、v2的關系為v1=v2,故B正確。7.如圖所示，小明同學利用拋體運動規(guī)律做試驗。在M點的正上方離地高H處以水平速度v1向右投擲一飛盤P，反應靈敏的小狗Q同時在M點右方水平地面上的N點以速度v2斜向左上方跳出，結果飛盤P和小狗Q恰好在M、N連線的中點正上方相遇。為使問題簡化，飛盤和小狗均可看成質點，不計飛盤和小狗運動過程所受空氣的阻力，則飛盤水平拋出后至與小狗相遇的過程，下列說法正確的是 ()A.飛盤和小狗速度的改變量不相等B.初速度大小關系肯定是v2<v1C.小狗相對飛盤做勻速直線運動D.飛盤和小狗相遇點在距離地面H高度處【解析】選C。飛盤和小狗分別做平拋和斜上拋運動，依據(jù)Δv=gt可知，速度改變量相同，故A錯誤；因為飛盤和小狗恰好在M、N兩點連線中點的正上方相遇，說明它們的水平位移大小相等，又因為運動的時間相同，所以它們在水平方向上的速度相同，即v2cosθ=v1，所以v2>v1，故B錯誤；飛盤和小狗都只受到重力作用，都做勻變速運動，加速度相同，所以小狗相對飛盤做勻速直線運動，故C正確；依據(jù)題意可知飛盤和小狗運動的時間相同，因為不知道小狗在豎直方向初速度的詳細大小，所以不能推斷飛盤和小狗相遇點距離地面的高度，故D錯誤。8.如圖所示，從傾角為θ的斜面上的M點水平拋出一個小球，小球的初速度為v0，最終小球落在斜面上的N點，則(重力加速度為g)下列說法錯誤的是()A.可求M、N之間的距離B.可求小球落到N點時速度的大小和方向C.可求小球到達N點時的動能D.可以斷定，當小球速度方向與斜面平行時，小球與斜面間的距離最大【解析】選C。設小球從拋出到落到N點經(jīng)驗ts，則有tanθ==，t=，因此可求出dMN==，vN=，方向：tanα=，故A、B正確。但因小球的質量未知，因此小球在N點的動能不能求出，C錯誤。當小球速度方向與斜面平行時，小球在垂直斜面方向的速度為零，此時小球與斜面間的距離最大，D正確。9.將一個小球斜向上拋出，小球在空中依次飛過三個完全相同的窗戶1、2、3。圖中曲線為小球在空中運動的軌跡。若不計空氣阻力的影響，以下說法正確的是()A.小球通過第1個窗戶所用的時間最長B.小球通過第1個窗戶重力做的功最大C.小球通過第3個窗戶重力的平均功率最小D.小球通過第3個窗戶的平均速度最大【解析】選C。將該斜拋運動分解為水平方向和豎直方向，在豎直方向做勻減速直線運動，通過窗戶3時豎直方向上的速度小于通過窗戶1、2豎直方向的速度，所以通過窗戶3的時間最長，故A錯誤。通過3個窗戶時在豎直方向上的位移相等，所以重力做功相等，故B錯誤。依據(jù)PG=，重力做功相等，通過第3個窗戶的時間最長，所以平均功率最小，故C正確。在運動的過程中速度越來越小，通過3窗戶的平均速度最小，故D錯誤。二、試驗題(6分)10.在做“探討平拋物體的運動”試驗時：(1)“探討平拋物體的運動”試驗的裝置如圖所示，下列說法錯誤的是_________。

A.在試驗前應將斜槽的末端切線調成水平B.將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C.小球每次必需從斜面上同一位置由靜止起先釋放D.斜槽對小球的摩擦對本試驗有影響，應當選擇盡量光滑的斜槽(2)如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，假如取g=10m/s照相機的閃光頻率是_________Hz；小球平拋的初速度的大小是_________m/s；小球經(jīng)過B點時的速度大小是_________m/s。

【解析】(1)選D。試驗中必需保證小球做平拋運動，而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用，故A正確；依據(jù)平拋運動的特點可知其運動軌跡在豎直平面內，因此在試驗前，應運用重錘線調整木板在豎直平面內，即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行，故B正確；如要記錄小球的運動軌跡，必需重復多次，才能畫出幾個點，因此為了保證每次平拋的軌跡相同，要求小球每次從同一高度由靜止釋放，故C正確；斜槽軌道是否是光滑的，不會影響小球做平拋運動，故D錯誤。(2)在豎直方向上，依據(jù)Δy=2L=gT2得，T==s=0.1s，則照相機的閃光頻率f==Hz=10Hz小球平拋運動的初速度，v0==m/s=1.5m/s，B點的豎直分速度vyB==m/s=2.0m/s，依據(jù)平行四邊形定則知，BvB==m/s=2.5m/s。答案：(1)D(2)101.52.5三、計算題(本題共3小題，共27分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11.(8分)如圖所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上，槍口與目標靶之間的距離x=100m，200m/s，子彈從槍口射出的瞬間，目標靶由靜止起先釋放，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，求：(1)從子彈由槍口射出起先計時，(2)目標靶由靜止起先釋放到被子彈擊中，下落的距離h為多少？【解析】(1)子彈做平拋運動，它在水平方向的分運動是勻速直線運動，設子彈經(jīng)t時間擊中目標靶，則t= (2分)代入數(shù)據(jù)得t=0.5s (2分)(2)目標靶做自由落體運動，則h=gt2 (2分)代入數(shù)據(jù)得h=1.25m (2答案：(1)0.5s(2)1.2512.(9分)如圖所示，在距地面80m高的水平面上做勻加速直線運動的飛機上每隔1s依次放下a、b、c三物體，拋出點a、b與b、c間距分別為45m和55m，分別落在水平地面上的A(1)飛機飛行的加速度大?。?2)剛放下b物體時飛機的速度大?。?3)b、c兩物體落地點BC間距離?！窘馕觥?1)飛機水平方向上，由a經(jīng)b到c做勻加速直線運動，由Δx=aT2 (1分)得，a===10m/s2。 (1分)(2)因位置b對應a到c過程的中間時刻，故有vb==50m/s。 (2分(3)設物體落地時間為t，由h=gt2 (1分)得：t==4s， (1分)B、C間距離為：xBC=xbc+vct-vbt。 (1分)又vc-vb=aT， (1分)得：xBC=xbc+aTt=95m。 (1答案：(1)10m/s2(2)5013.(10分)如圖所示，練習雪道由傾斜部分AB段和水平部分BC段組成，其中傾斜雪道的傾角θ=45°，A處離水平地面的高度H=5m。運動員每次練習時在A處都沿水平方向飛出，不計空氣阻力。取g=10(1)求運動員在空中運動的最長時間tm。(2)若運動員要落在AB段，求其在A處飛出時的最大速度vm大小。(3)運動員在A處飛出的速度為v，當其落到BC段時，速度方向與豎直方向的夾角為α，試通過計算畫出tanα-v圖像?！窘馕觥?1)運動員在空中運動的最長時間對應運動員下落的高度H=5m，依據(jù)H=gt2 (2分得，tm==s=1s(1分)(2)若運動員落在斜面上，速度最大時恰好落在B點，由于θ=45°，則運動員的水平位移：x=H=5m(1運動員飛出時的最大初速度vm==m/s=5m/s(1分)(3)運動員到達BC段時，下落的時間是1s，則落地時豎直方向的分速度vy=gtm=10×1m/s=10運動員到達BC的過程中水平方向的分速度不變，到達B點的水平方向的分速度為5m/s，所以到達B點時速度方向與豎直方向的夾角滿意tanα=== (1分)在BC段：tanα==v (1分)所以畫出tanα-v圖像如圖。 (2分)答案：(1)1s(2)5m【等級性考試】(30分鐘40分)14.(5分)(多選)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運動，其v-t圖像如圖乙所示，同時人頂著桿沿水平地面運動的x-t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說法正確的是 ()A.猴子的運動軌跡為直線B.猴子在0～2s內做勻變速曲線運動C.t=0時猴子的速度大小為8D.猴子在0～2s內的加速度大小為4m【解析】選B、D。由題圖乙可知，猴子在豎直方向做初速度為8m/s，加速度大小為||m/s2=4m/s2的勻減速運動，水平方向做速度大小為||m/s=4m/s的勻速運動，其合運動為曲線運動，故猴子在0～2s內做勻變速曲線運動，選項A錯誤，B正確；t=0時猴子的速度大小為v0==4m/s，選項C錯誤；猴子在0～2s內的加速度大小為4m/s2，選項D15.(5分)在公園里我們常?？梢钥吹酱笕撕托『⒍枷矏弁娴囊环N嬉戲——“套圈”，如圖所示是“套圈”嬉戲的場景。假設某小孩和大人從同一條豎直線上距離地面的不同高度處分別水平拋出兩個小圓環(huán)，大人拋出圓環(huán)時的高度為小孩拋出圓環(huán)高度的倍，結果恰好都套中地面上同一物體。不計空氣阻力，則大人和小孩所拋出的圓環(huán) ()A.運動時間之比為9∶4 B.速度改變率之比為4∶9C.水平初速度之比為2∶3 D.落地時速度之比為3∶2【解析】選C。依據(jù)t=可知大人和小孩所拋出的圓環(huán)運動時間之比為3∶2，選項A錯誤；速度改變率等于加速度，因為加速度均為g，可知速度改變率之比為1∶1，選項B錯誤；大人和小孩的水平位移相等，依據(jù)v=可知水平初速度之比等于2∶3，選項C正確；依據(jù)vy=可知，落地的豎直速度之比為3∶2，則依據(jù)v=可知落地時速度之比不等于3∶2，選項D錯誤；故選C。16.(5分)如圖，一同學站在湖邊從同一位置先后斜向上拋出兩個小石塊a、b，運動軌跡如圖中所示，a、b達到的最高點距離湖面的高度相同。不計空氣阻力，以下推斷正確的是 ()A.落到湖面時，b的速度比a的大B.a在空中運動的時間比b長C.在空中運動的過程中，b的加速度比a的大D.a、b在最高點時速度相同【解析】選A。由于b的水平位移大，則b的水平速度大，a、b達到的最高點距離湖面的高度相同，落到湖面上的豎直方向速度相同，所以落到湖面時，b的速度比a的大，故A正確；由于兩個小石塊上升的最大高度相等，則豎直方向的初速度相同，依據(jù)H=vyt-gt2可知運動時間相等，故B錯誤；在空中運動的過程中，b的加速度和a的加速度相同，均為重力加速度g，故C錯誤；a、b在最高點時豎直方向速度為零，b的水平位移大，則b速度大，故D錯誤。17.(8分)如圖1，某同學設計了一個探討平拋運動的試驗裝置，在水平桌面上放置一個斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運動，在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標尺讀出，木板可以上下自由調整，在木板上固定一張白紙，該同學在完成裝置安裝后進行了如下步驟的試驗。A.試驗前在白紙上畫一條直線，并在線上標出a，b，c三點，且ab=bc