2021-2022學(xué)年教科版2019必修第二冊(cè)-1.4研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律-同步練習(xí)解析版

2021-2022學(xué)年教科版〔2021〕必修第二冊(cè)同步練習(xí)〔解析版〕1．2020年11月24日凌晨2時(shí)23分，我國(guó)探月工程嫦娥五號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射，開(kāi)啟人類首次在真空環(huán)境下的月球“挖土〞之旅。經(jīng)過(guò)23天，運(yùn)行38萬(wàn)公里飛行，于2020年12月17日1時(shí)50分，返回到地球，完成人類探測(cè)器首次在月球反面取樣的壯舉。假設(shè)嫦娥五號(hào)攜帶的機(jī)器人探測(cè)器在月球外表上做了一系列實(shí)驗(yàn)。其中做的力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：在距月球外表m高處，將質(zhì)量為的小球以5m/s的初速度水平拋出，落在月面上時(shí)水平距離為9m。將小球水平拋出的同時(shí)，在同一位置將質(zhì)量為2gA． B． C． D．2．如下圖，某同學(xué)為了找出平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度之間的關(guān)系﹐用一個(gè)小球在О點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)前方一塊豎直擋板上的A點(diǎn)拋出。O與A在同一高度，小球的水平初速度分別為、、，不計(jì)空氣阻力，打在擋板上的相應(yīng)位置分別是B、C、D，且AB∶BC∶CD=1∶3∶5，那么、、之間的正確關(guān)系是〔〕A．∶∶=5∶3∶1B．∶∶=6∶3∶2C．∶∶=3∶2∶1D．∶∶=9∶4∶13．在10m跳臺(tái)比賽中，運(yùn)發(fā)動(dòng)在跳臺(tái)前水平的位置入水，假設(shè)運(yùn)發(fā)動(dòng)跳水的過(guò)程可視為平拋運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳的速度為1m/sB．運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳的速度為/sC．運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳的速度為/sD．運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳的速度為3m/s4．跳臺(tái)滑雪以其特有的驚險(xiǎn)性、刺激性成為歷屆冬奧會(huì)中備受關(guān)注的工程之一，目前的世界紀(jì)錄已經(jīng)超過(guò)了250米。如圖，某運(yùn)發(fā)動(dòng)在比賽中以的水平速度從傾角為30°的斜坡頂端飛出〔可近似視為平拋運(yùn)動(dòng)〕，當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?。?dāng)該運(yùn)發(fā)動(dòng)再次落到斜面上時(shí)，落點(diǎn)與斜坡頂端的高度差約為〔〕A．60m B．90m C．120m D．5．如下圖，從傾角為的斜面頂端分別以和的速度水平拋出a、b兩個(gè)小球，假設(shè)兩個(gè)小球都落在斜面上且不發(fā)生反彈，不計(jì)空氣阻力，那么a、b兩球〔〕A．水平位移之比為1：2B．下落的高度之比為1：2C．在空中飛行的時(shí)間之比為1：2D．落到斜面時(shí)速度方向與斜面夾角之比為1：46．如圖，從地面上方某點(diǎn)，將一小球以5m/s的初速度沿水平方向拋出，小球經(jīng)過(guò)1s落地。不計(jì)空氣阻力，那么可求出〔〕A．小球拋出時(shí)離地面的高度是10mB．小球落地時(shí)的速度方向與水平地面成30°角C．小球落地時(shí)的速度大小是m/sD．小球從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平位移大小是10m7．如下圖是投擲飛鏢游戲的示意圖，O點(diǎn)距水平地面的高度為h，豎直靶板與O點(diǎn)的距離為x，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)投擲者從O點(diǎn)以某一速度向右水平擲出飛鏢時(shí)，飛鏢打在靶上距地面高度為的C點(diǎn)?，F(xiàn)將豎直靶板向右移動(dòng)，仍以相同速度從O點(diǎn)水平擲出飛鏢，飛鏢打在靶上的位置應(yīng)該是〔〕A．打在C點(diǎn) B．打在地面與C點(diǎn)之間C．恰好打在靶板與地面的交點(diǎn)處 D．不能打在靶板上8．無(wú)人機(jī)在某段飛行過(guò)程中，通過(guò)機(jī)載傳感器描繪出運(yùn)動(dòng)的圖象，圖甲是沿水平方向的圖象，圖乙是沿豎直方向的圖象，在0~3s內(nèi)〔〕A．無(wú)人機(jī)在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．無(wú)人機(jī)在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線 D．時(shí)無(wú)人機(jī)的速度大小為9．一個(gè)物體以速度在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的質(zhì)量為，某時(shí)刻開(kāi)始受到一個(gè)與方向垂直的水平恒力作用，經(jīng)過(guò)時(shí)間后撤去外力F，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．物體在這內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．撤去外力時(shí)，物體的速度大小為C．撤去外力時(shí)，物體的速度方向與初速度方向夾角為60°D．外力作用的這內(nèi)，物體的位移大小為10．如圖甲所示為一半圓形坑，現(xiàn)將一顆彈丸先后兩次從A點(diǎn)水平拋出，由于飛行過(guò)程中受氣流作用，影響了彈丸的飛行時(shí)間和速度。假設(shè)從彈丸離開(kāi)A點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t1和t2分別表示它們落到坑壁的時(shí)間，v表示它在豎直方向的速度，其v—t圖象如圖乙所示，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．第二次彈丸在豎直方向上的位移比第一次小B．第二次彈丸在水平方向上的位移比第一次小C．第二次彈丸在豎直方向上受到的阻力比第一次大D．第二次彈丸在豎直方向上的加速度比第一次大11．A、B兩點(diǎn)在同一條豎直線上，Ah，B點(diǎn)離地面高度為2h.將兩個(gè)小球分別從A、B兩點(diǎn)水平拋出，它們?cè)赑點(diǎn)相遇，P點(diǎn)離地面的高度為h.重力加速度為g，那么()A．兩個(gè)小球一定同時(shí)拋出B．兩個(gè)小球拋出的時(shí)間間隔為C．小球A、B拋出的初速度之比D．小球A、B拋出的初速度之比12．如下圖，平面直角坐標(biāo)系xoy位于光滑水平面內(nèi)，在x軸上有一點(diǎn)A。從坐標(biāo)原點(diǎn)O開(kāi)始以某一速度沿x軸正方向拋出一個(gè)物體，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到一個(gè)沿y軸負(fù)方向的恒力F。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，物體恰好運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，且AB兩點(diǎn)的連線和x軸垂直〔圖中物體的運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有畫(huà)出〕。那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線的一局部B．物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是雙曲線的局部C．物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的一局部D．物體運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的速度方向不可能沿著AB方向13．從20m高的樓上，以20m/s的速度水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：〔1〕小球從拋出到落地的時(shí)間是多少？〔2〕小球的水平位移多大？〔3〕小球落地時(shí)的速度大小和方向〔與水平方向的夾角〕？14．如圖為一水平傳送帶，傳送帶上外表距地高度，傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，水平傳送速度?，F(xiàn)將小物塊輕放在傳送帶右端A，放置時(shí)初速為零，經(jīng)傳送帶傳送后，從左端B離開(kāi)傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng)直至落地，物塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為1.8s。物塊和傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取。求：〔1〕物塊落地瞬間的速度大??；〔2〕物塊和傳送帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)在傳送帶上留下滑痕，求滑痕長(zhǎng)度。15．在離水平地面高45m的樓頂，以40m/s的初速度水平拋出一物體，取g=10m/s2，求：〔1〕物體在空中飛行的時(shí)間；〔2〕物體飛行的水平距離多大；〔3〕物體的落地速度多大。16．把一個(gè)小球從高為20m處水平拋出，落點(diǎn)與拋出點(diǎn)的距離為40m〔g取10m/s2〕求：〔1〕小球在空中運(yùn)行的時(shí)間是多少秒？〔2〕小球水平拋出的初速度是多少？參考答案1．B【詳解】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，小球在空中飛行的時(shí)間解得由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，羽毛與小球由同一高度釋放，又在真空環(huán)境下，故羽毛在空中下落的時(shí)間與小球相同。故B正確。應(yīng)選B。2．B【詳解】以不同速度水平拋出，豎直方向均為自由落體運(yùn)動(dòng)，由可得由于AB∶BC∶CD=1∶3∶5，那么可得三次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為又有水平位移相同，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么由可得平拋初速度之比為∶∶=6∶3∶2應(yīng)選B。3．B【詳解】假設(shè)將運(yùn)發(fā)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化為平拋運(yùn)動(dòng)處理，由可知s由可知，v大約為/s，所以B正確ACD錯(cuò)誤。應(yīng)選B。4．A【詳解】由題意知，運(yùn)發(fā)動(dòng)做平拋運(yùn)動(dòng)，從斜面頂端拋出又落到斜面上，那么根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律又有，聯(lián)立各式解得那么其落點(diǎn)與坡頂?shù)母叨炔顬閼?yīng)選A。5．C【詳解】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有因兩個(gè)小球都落在斜面上，根據(jù)幾何關(guān)系有聯(lián)立解得C．根據(jù)，由于兩球初速度之比為1：2，那么空中飛行的時(shí)間之比為1：2，故C正確；A．根據(jù)，由于兩球初速度之比為1：2；時(shí)間之比為1：2，那么水平位移之比為1：4，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，由于兩球時(shí)間之比為1：2，那么下落的高度之比為1：4，故B錯(cuò)誤；D．平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移方向與水平方向夾角正切值的2倍，兩球平拋運(yùn)動(dòng)的位移方向相同，那么速度方向相同，即落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角之比為1：1，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選C。6．C【詳解】A．小球拋出時(shí)離地面的高度是故A錯(cuò)誤；B．小球落地時(shí)豎直分速度為那么小球落地時(shí)的速度方向與水平地面夾角的正切為故B錯(cuò)誤；C．小球落地時(shí)的速度大小是故C正確；D．小球從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平位移大小是故D錯(cuò)誤。應(yīng)選C。7．C【詳解】飛鏢打在靶上距地面的C點(diǎn)時(shí)有得初速度為現(xiàn)將豎直靶板向右移動(dòng)，假設(shè)飛鏢落地，那么在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為此過(guò)程中水平方向的位移為那么將豎直靶板向右移動(dòng)，那么飛鏢恰好打在靶板與地面的交點(diǎn)處，故C正確，ABD錯(cuò)誤。應(yīng)選C。8．CD【詳解】A．由圖像為直線，故飛機(jī)在水平方向作勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由圖像為直線，故飛機(jī)在豎直方向作勻加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．無(wú)人機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，故C正確D．飛機(jī)水平方向速度為時(shí)飛機(jī)豎直方向的速度為故無(wú)人機(jī)的速度為故D正確；應(yīng)選CD。9．AD【詳解】A．水平恒力與方向垂直，那么物體做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以物體在這內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B．撤去外力時(shí)，有所以合速度選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．撤去外力時(shí)，物體的速度方向與初速度方向夾角所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．外力作用的這內(nèi)，有所以合位移選項(xiàng)D正確。應(yīng)選AD。10．AC【詳解】A．在圖象中，圖象與時(shí)間軸圍成的面積等于物體豎直方向的位移，由圖象可知，第二次彈丸在豎直方向上的位移比第一次小，A正確；B．由于水平方向的運(yùn)動(dòng)情況完全不知道，因此無(wú)法比擬水平位移的大小，B錯(cuò)誤；CD．在圖象中，圖象的斜率表示豎直方向的加速度，由圖可知，第二次彈丸在豎直方向上的加速度比第二次小，根據(jù)牛頓第二定律可知第二次彈丸受到的阻力比第一次大，C正確，D錯(cuò)誤。應(yīng)選AC。11．BD【解析】A．平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，由h＝gt2，得t＝，由于A到P的豎直高度較大，所以從A點(diǎn)拋出的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)先拋出．故A錯(cuò)誤；B．由t＝，得兩個(gè)小球拋出的時(shí)間間隔為Δt＝tA-tB＝－＝，故B正確；CD．由x＝v0t得v0＝x，x相等，那么小球A、B拋出的初速度之比＝＝＝，故C錯(cuò)誤，D正確．應(yīng)選：BD點(diǎn)睛：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)在P點(diǎn)相遇，結(jié)合高度求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而求出兩個(gè)小球拋出的時(shí)間間隔；根據(jù)水平位移相等求初速度大小之比．12．AD【詳解】ABC．因?yàn)楹懔εc初速度垂直，那么物體做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線的一局部，A正確，BC錯(cuò)誤；D．物體沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)沿x軸方向速度不等于零，所以物體在B點(diǎn)的速度方向不可能沿著AB方向，D正確。應(yīng)選AD。13．〔1〕2s；〔2〕40m；〔3〕20m/s，與水平方向夾角45°【詳解】〔1〕由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解得s=2s〔2〕小球落地時(shí)的水平位移m=40m〔3〕小球落地時(shí)m/s=20m/s，m/s=20m/s速度方向與水平方向的夾角為θ那么θ=45°14．