2019_2020学年新教材高中物理第5章抛体运动章末检测试卷一含解析新人教版必修第二册.docx

1、章末检测试卷(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 1s 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 两物体均从匀速直线飞行的飞机上自由落下，均

2、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 50m/s D.物体运动的初速度大小是 10m/s 答案 C 解析 由题图知，x

3、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 v2x0v2y0 302402 m/s50 m/s，故 C 正确，D 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

4、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 h12gt2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.(

5、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.tB.22 tC.

6、t2D.t4 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 tLv1v2；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 tL2v1v2t2，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 sinv0vt B.它的运动时间是 v2tv20g C.它的竖直方

7、向位移是v2t2g D.它的位移是v2tv202g 答案 B 解析 根据几何关系知，sin v2tv20vt，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 v2tv20，则物体运动的时间 tvyg v2tv20g，故 B 正确；竖直方向的位移yv2y2gv2tv202g，水平位移 xv0tv0 v2tv20g，根据平行四边形定则知，物体的位移 s x2y2v2t3v20v2tv202g，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

8、 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 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

9、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 t1t2Lv0 L2v021，故选项 A 正确；h1h2(12gt12)(12gt22)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

10、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12LL v水平t1v水平t2t1t212，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hHh 12gt2112gt1

11、t2219，所以击球点的高度与网高度之比为hH98，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

12、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，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 3v03g B.小球从抛出到落到斜面的时间为2 3v03g C.小球的抛出点到斜面的距离为4v203g D.小球的抛出点到斜面的距离为2v203g 答案 BC 解析 球平抛的位移最小

13、，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 xy，xv0t，y12gt2，解得：t2 3v03g，故选项A 错误，B 正确；sxsin v0tsin 4v203g，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

14、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

15、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 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

16、、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是 0.10s，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 25(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

17、 c 运动时间相同，设为 T，在竖直方向有hgT2，T0.10s，可求出 g8m/s2.(3)两位置间的时间间隔为 0.10s，水平距离为 8cm，由 xvxt，得水平速度 vx0.8m/s.(4)b 点竖直分速度为 a、c 间的竖直平均速度，则 vyb4410220.10 m/s0.8 m/s，所以 vbv2xv2yb4 25 m/s.三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分)15.(8 分)某河宽 200m，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 4m/s，则：图 8(1)小船渡河的最短时间是多少？(2)以最短时间过河过程中，小船在河水中航行的最大速度

18、是多少？速度方向与河岸夹角是多少？答案(1)50s(2)5m/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：tdv2(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)vm v1m2v22 3242 m/s5 m/s(2 分)设此时该速度方向与河岸的夹角为 则 tan v2v1m43，所以 53.(2 分)16.(10 分)平抛一物体，当抛出 1s 时它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 g

19、10m/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)10m/s(2)20 m/s(3)15m 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 vy1v01，vy1gt，代入数据得 v010 m/s(4 分)(2)由图可知 cos v0v，则 vv0cos 10cos 60 m/s20 m/s(2 分)(3)由 vy22v02v2得 vy2 v2v20 202102 m/s10 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

20、水平地面上固定一倾角 37、表面光滑的斜面体，物体 A 以v16m/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 370.6，cos 370.8，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 间初始位置的高度差 h.答案(1)1s(2)2.4m/s(3)6.8m 解析(1)物体 A 沿斜面上滑过程中，由牛顿第二定律得 mgsinma(1 分)代入数据得

21、 a6m/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 t1s(1 分)(2)物体 B 平抛的水平位移 x12v1tcos372.4m(2 分)物体 B 抛出时的初速度大小 v2xt2.4m/s(1 分)(3)物体 A、B 间初始位置的高度差 h12v1tsin3712gt26.8m.(3 分)18.(12 分)如图 10 所示，小球 A 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 v13m/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

22、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 370.6，cos 370.8.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 13m/s(2)0.4s 解析(1)飞镖落在斜面上有：水平方向：xv2t(1 分)竖直方向：y12gt2(1 分)tan 37yx12gt2v2t gt2v2(1 分)解得：t2v2tan 37g243410 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 v22v2y 4262 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 sxcos 372.40.8 m3 m(1 分)小球下滑的时间 tsv133 s1 s(1 分)则 ttt0.4 s.(1 分)