新教材2024高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)5.4拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律同步測試新人教版必修第二冊

第五章拋體運(yùn)動(dòng)4拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【基礎(chǔ)鞏固】1.一水平固定的水管,水從管口以不變的速度源源不斷地噴出.水管距地面高h(yuǎn)=1.8m,水落地的位置到管口的水平距離x=1.2m.不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,水從管口噴出的初速度大小是 ()A.1.2m/s B.2.0m/sC.3.0m/s D.4.0m/s答案:B2.(2024·廣東卷)如圖所示,在豎直平面內(nèi),截面為三角形的小積木懸掛在離地足夠高處,一玩具槍的槍口與小積木上P點(diǎn)等高且相距為L.當(dāng)玩具子彈以水平速度v從玩具槍口向P點(diǎn)射出時(shí),小積木恰好由靜止釋放,玩具子彈從射出至擊中積木所用時(shí)間為t.不計(jì)空氣阻力.下列關(guān)于玩具子彈的說法正確的是()A.將擊中P點(diǎn),t大于LB.將擊中P點(diǎn),t等于LC.將擊中P點(diǎn)上方,t大于LD.將擊中P點(diǎn)下方,t等于L答案:B3.(多選)一個(gè)物體以初速度v0水平拋出,落地時(shí)速度大小為v,與水平方向的夾角為θ,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 ()A.v-v0g B.v答案:BC4.某同學(xué)參與立定跳遠(yuǎn)競賽,起跳到落地的過程如圖所示,其競賽成果是2.5m,在空中時(shí)腳離地的最大高度約為0.8m,忽視空氣阻力,g取10m/s2,則該同學(xué)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度約為 ()A.24m/s B.12m/sC.6m/s D.3m/s解析:騰空過程中離地面的最大高度為0.8m,下降過程做平拋運(yùn)動(dòng),依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,從最高點(diǎn)到落地的時(shí)間為t=2hg=0.4s,該同學(xué)在空中的時(shí)間約為t'=2t=0.8s,在空中最高點(diǎn)的速度即該同學(xué)起跳時(shí)水平方向的分速度,依據(jù)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,水平方向的分速度為v=答案:D5.如圖所示,一戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行投彈訓(xùn)練,戰(zhàn)斗機(jī)從不同高度兩次經(jīng)過同一地標(biāo)正上方時(shí)投彈,均擊中同一點(diǎn).設(shè)兩炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2,戰(zhàn)斗機(jī)兩次飛行的速度分別為v1、v2,則 ()A.t1<t2 B.t1>t2 C.v1=v2 D.v1>v2解析:炸彈做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2hg,則高度大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長,即t1>t2,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.炸彈水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),x=vt,水平位移相等,運(yùn)動(dòng)時(shí)間長的,初速度小,v1<v答案:B6.下圖是斜向上拋出的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,C點(diǎn)是軌跡最高點(diǎn),A、B是軌跡上等高的兩個(gè)點(diǎn).不計(jì)空氣阻力,下列敘述正確的是 ()A.物體在C點(diǎn)的速度為0B.物體在A點(diǎn)的速度與在B點(diǎn)的速度相同C.物體在A、B兩點(diǎn)的水平分速度等于物體在C點(diǎn)的速度D.物體在A、B兩點(diǎn)的豎直分速度相同解析:斜上拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是豎直上拋運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;在A、B兩點(diǎn)的豎直分速度方向不同,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.答案:C7.一小球以初速度v0水平拋出,落地時(shí)速度為v,阻力不計(jì),求:(1)小球在空中飛行的時(shí)間;(2)拋出點(diǎn)離地面的高度;(3)水平方向的位移大小;(4)小球的位移.解析:(1)如圖所示,設(shè)經(jīng)時(shí)間t小球落地,此時(shí)小球的豎直分速度vy=v2-v由以上兩式得t=v2(2)在豎直方向上小球做自由落體運(yùn)動(dòng),則拋出點(diǎn)離地面的高度y=12gt2=12g(v2-(3)在水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),則水平方向的位移大小x=v0t=v0(4)小球的位移大小l=x2+y位移與水平方向夾角的正切值tanα=yx=v答案:(1)v2-v02g(2)12g(v2-【拓展提高】8.如圖所示,運(yùn)動(dòng)員對著豎直的墻壁練習(xí)打乒乓球,若某次乒乓球從墻壁上的A點(diǎn)垂直于墻壁彈回,恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn),已知球拍與水平方向夾角θ=37°,A、B兩點(diǎn)高度差h=1.8m.忽視空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.乒乓球落到球拍上時(shí)的速度大小為 ()A.6m/s B.7.5m/s C.8m/s D.10m/s解析:本題以實(shí)際生活情境為背景,考查平拋運(yùn)動(dòng)問題.依據(jù)h=12gt2得,t=20.6s,豎直分速度vy=gt=10×0.6m/s=6m/s.依據(jù)平行四邊形定則知,剛要落到球拍上時(shí)速度大小v=vy答案:B9.圖甲是網(wǎng)球發(fā)球機(jī)的示意圖,某次室內(nèi)訓(xùn)練時(shí)將發(fā)球機(jī)放置于某一豎直墻面前,然后正對墻面放射網(wǎng)球.假定網(wǎng)球水平射出,某兩次射出的網(wǎng)球A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙中虛線所示,兩球遇到墻面時(shí)速度與水平方向的夾角分別為30°和60°,若不考慮網(wǎng)球在空中受到的阻力,則A、B兩球 ()甲乙A.A球初速度較大B.A球在空中飛行的時(shí)間較長C.A球遇到墻面時(shí)速度較大D.A球速度改變量較大解析:在平拋運(yùn)動(dòng)過程中,h=12gt2,x=v0t位移與水平方向夾角的正切值為tanα=hx=gt速度與水平方向夾角的正切值為tanβ=vyv0則有tanβ=2tanα.在平拋運(yùn)動(dòng)中,有h=x·tanα=xtan兩球遇到墻面時(shí)速度與水平方向夾角分別為30°和60°,所以h1h2=tan30由h=12gt2,可得t1t2=初速度v0=xt,可得v1v2所以A的初速度較大,而飛行的時(shí)間較短.故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.由末速度vt=v0cosβ可知,vt1A飛行的時(shí)間較短,由Δv=gΔt可知A速度改變量較小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:A10.(2024·江蘇卷)如圖所示,A、B兩籃球從相同高度同時(shí)拋出后干脆落入籃筐,落入籃筐時(shí)的速度方向相同,下列推斷正確的是()A.A比B先落入籃筐B(yǎng).A、B運(yùn)動(dòng)的最大高度相同C.A在最高點(diǎn)的速度比B在最高點(diǎn)的速度小D.A、B上升到某一相同高度時(shí)的速度方向相同解析:將A、B籃球的運(yùn)動(dòng)過程逆向看作是從籃筐沿同方向做的斜拋運(yùn)動(dòng),落到同一高度上的兩點(diǎn),A水平位移較大,可知A的拋射速度較大,豎直初速度較大,最大高度較大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長,即B先落入籃筐中,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;因?yàn)閮汕驋伾浣嵌认嗤?A的射程較遠(yuǎn),則A球的水平速度較大,即A在最高點(diǎn)的速度比B在最高點(diǎn)的速度大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由斜拋運(yùn)動(dòng)的對稱性可知,A、B上升到與籃筐相同高度時(shí)的速度方向相同,選項(xiàng)D正確.答案:D11.如圖所示,斜面上有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn),AB=BC=CD.從A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以速度v水平拋出一個(gè)小球,它落在斜面上的B點(diǎn).若小球從O點(diǎn)以速度2v水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則它將落在斜面上的 ()A.B與C之間某一點(diǎn)B.C點(diǎn)C.C與D之間某一點(diǎn)D.D點(diǎn)解析:如圖所示,M、B、N在同一水平面上,且MB=BN.假設(shè)沒有斜面,小球從O點(diǎn)以速度2v水平拋出后,將經(jīng)過N點(diǎn),則它將落在斜面上的B與C之間某一點(diǎn),選項(xiàng)A正確.答案:A【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.跳臺(tái)滑雪是利用依山勢特殊建立的跳臺(tái)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員踩著專用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上獲得高速后起跳,在空中飛行一段距離后落地.如圖所示,設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)沿水平方向躍出,到B點(diǎn)落地,測得A、B間距離l=75m,山坡傾角θ=37°,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.試計(jì)算:(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間t;(2)他起跳時(shí)的速度v0;(3)落地前瞬間速度的大小.解析:(1)運(yùn)動(dòng)員從起跳到落地的豎直位移y=12gt2,而y=lsinθ將g=10m/s2,l=75m,θ=37°代