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第五章抛体运动经典题型检测卷-高中物理人教版必修第二册
一、单选题
1．如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动，同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去，最后落于C点，则（　　）
A．小球A先到达C点 B．小球B先到达C点
C．两球同时到达C点 D．不能确定
2．某人划船横渡一条河，河的两岸平行，河水流速处处相同，大小为v1，船速大小恒为v2，且，设人以最短时间t1过河时，渡河位移为s1；以最短位移s2过河时，所用时间为t2，则以下关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，水平地面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A，另一竖直直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动，所有接触点均光滑。在B杆运动的过程中，两杆交点P的速度大小为（ ）
A． B． C．v cos θ D．v sin θ
4．某研究性学习小组为了研究运动的合成与分解，利用图甲所示装置做了如下实验:在一端封闭、长约1m的均匀长直玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，蜡块能在玻璃管中以的速度匀速上升。若在蜡块上升的同时水平向右移动玻璃管，用y轴表示蜡块竖直方向的位移，x轴表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时刻蜡块位于坐标原点，描出蜡块的运动轨迹如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．玻璃管向右匀速平移
B．蜡块做匀变速运动
C．蜡块所受合外力的方向沿图线的切线方向
D．时蜡块的速度大小为20cm/s
5．质量不同的甲、乙两个小球在同一位置分别以v1、v2的水平初速度向一倾角为θ的斜面抛出，飞行一段时间后，甲球恰好垂直撞在斜面上，小球在空中的飞行时间为t1;乙球到达斜面的位移恰好最小，小球在空中的飞行时间为t2，则t1∶t2等于（　　）
A．2∶1 B．1∶2 C．2v2∶v1 D．v1∶2v2
6．如图所示，小球以速度v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是（重力加速度为g）（　　）
A．小球在空中的运动时间为
B．小球的水平位移大小为
C．小球的竖直位移大小为
D．由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解
二、多选题
7．在紧张的学习之余，班上举行了飞镖比赛。小李从到地面的高度为h、到靶面的水平距离为L处，将质量为m的飞镖以大小为的速度水平投出，结果飞镖落在靶心的正下方。不计空气阻力。只改变h、L、m、四个物理量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（　　）
A．适当减小L B．适当减小
C．适当增大h D．适当增大m
8．一个物体在水平面上运动，它的两个正交分速度随时间变化的图线分别如图甲、乙所示，由图可知（　　）
A．末物体的速度大小为
B．最初内物体的位移大小为
C．最初内物体做曲线运动，之后的内物体做直线运动
D．最初内物体做直线运动，之后的内物体做曲线运动
9．如图甲喷出的水做斜抛运动，图乙为斜抛物体的轨迹，对轨迹上的两点A、B下列说法正确的是（不计空气阻力）（　　）
A．A点的速度方向沿切线向下，合力方向竖直向下
B．A点的速度方向沿切线向上，合力方向竖直向下
C．B点的速度方向沿切线向下，合力方向竖直向下
D．B点的速度方向沿切线向下，合力方向竖直向上
10．“套圈”是街面上常见的老少皆宜的游戏。三名参与游戏者分别将A、B、C三个套圈（初始位置如图所示）以速度v1、v2、v3水平抛出，假设都能套中水平地面上的同一固定玩具（理论分析时可认为很小的圈套中很小的点）。已知套圈A、B抛出时距玩具的水平距离相等，套圈A、C抛出时在同一高度，设套圈A、B、C在空中运动时间分别为t1、t2、t3.不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．v2一定大于v3 B．v1一定小于v2
C．t1与t3一定相等 D．t2一定大于t3
三、实验题
11．某物理实验学习小组学员用图甲和图乙所示的装置“探究平拋运动的特点”。
（1）某同学用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球A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，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动 ；
A．水平方向做匀速运动
B．竖直方向做自由落体运动
C．无法确定平抛运动的规律
（2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是 。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取。则A到B的时间 s；图中A点 平抛的起点。（填“是”或“不是”）；小球运动到B点时的速度 。（用根式表示）
四、解答题
12．一小船渡河，河宽，水流速度。已知，
（1）若船在静水中的速度为，求：
①欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
②欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
（2）若船在静水中的速度，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
（3）若小船只能停靠在河对岸下游处，则小船在静水中航速至少要达到多大？对应运动时间是多少？船头指向与河岸夹角多大？
13．如图所示，小球甲从A点做自由落体运动，小球乙从B点做平抛运动，两球先后经过C点时的瞬间速度大小相等，方向成60°夹角。 已知AC高为h，重力加速度为g。 求：
（1）甲球落到C点时的速度大小v；
（2）乙球抛出时的初速度大小。
14．2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。图示是简化的跳台滑雪的雪道示意图，为助滑道，为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点以速度沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡的倾角为，重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，求：
（1）运动员从飞出到着陆所需的时间t；
（2）运动员的着陆点到O点的距离S。
15．溜井是指利用自重从上往下溜放矿石的巷道，如图所示为某溜井在竖直平面内的示意图。可视为质点的矿石从A点由静止开始沿倾角=37°的斜面滑下，到达底端B点后进入水平面，然后从边缘C处抛出，落入井底。已知AB长4m，BC长1.2m，B、C、D在同一条水平线上。斜面与水平面平滑连接，矿石与斜面及水平面动摩擦因数均为0.5，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）矿石在斜面上运动时的加速度大小；
（2）矿石运动到C处的速度大小；
（3）若主溜井足够深，侧面DE倾角β=60°，矿石从C处抛出后恰好与DE不相撞直接落入井底，CD宽度为多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】小球A在水平面上做匀速直线运动，有
小球B做平抛运动，水平方向，有
由此可知，A、B两球运动时间相等，即同时达到C点。
故选C。
2．A
【详解】ACD．小船船头垂直河岸出发时，过河时间最短，即
过河位移为
小船以最短位移过河时
联立解得
故A正确，CD错误；
B．由于
则
故B错误。
故选A。
3．A
【详解】两杆的交点P参与了两个分运动：与B杆一起以速度v水平向左的匀速直线运动和沿B杆竖直向上的运动，交点P的实际运动方向沿A杆斜向上，如图所示，则交点P的速度大小为
故A正确BCD错误。
故选A。
4．B
【详解】A．蜡块在玻璃管中以的速度匀速上升，由题图乙可知，从t=0时刻起，每1s内玻璃管通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm，可知玻璃管水平向右匀加速平移，选项A错误；
B．蜡块沿水平方向的加速度大小恒定，由运动学公式可知，水平方向的加速度大小为
所以蜡块做匀变速运动，选项B正确；
C．做曲线运动的物体所受合外力方向指向轨迹内侧，选项C错误；
D．由以上分析和速度的合成可知，t=2s时蜡块的速度大小为
选项D错误。
故选B。
5．D
【详解】将甲球垂直撞在斜面上的速度分解，如图甲所示，由图可知，则
可得
过乙球抛出点作斜面的垂线，如图乙所示，当小球落在斜面上的B点时，位移最小，则水平方向
竖直方向
根据几何关系
则
解得
则
故选D。
6．B
【详解】A．如图所示，过抛出点作斜面的垂线与斜面交于B点，当小球落在斜面上的B点时，位移最小。设运动的时间为t，则水平方向有
竖直方向有
根据几何关系有
联立解得
A错误；
B．小球的水平位移大小为
B正确；
C．竖直位移的大小为
C错误；
D．总位移的大小为
解得
D错误。
故选B。
7．AC
【详解】AB．根据平抛运动的规律有
，
解得
开始时飞镖落于靶心的正下方，说明H较大，为减小H，可以减小L或增大，故A正确，B错误；
C．若L、均不变，也可以增大h，使得飞镖投中靶心，故C正确；
D．平抛运动的规律与物体的质量无关，故D错误。
故选AC。
8．BC
【详解】A．由题图可知，4s末时vx=4m/s，vy=2 m/s，由合速度的合成定则，可得末物体的速度大小为
A错误；
B．由v-t图象与时间轴所围面积表示位移可知，最初内物体的位移
在x方向有
在y方向有
最初内物体的位移大小为
B正确；
CD．开始时物体的初速度方向沿y方向，加速度方向沿x方向，初速度方向与加速度方向不在同一直线上，所以最初内物体做曲线运动，第末物体的速度方向与x方向夹角的正切值
4s后物体在x方向加速度大小为
在y方向加速度大小为
加速度方向与x方向的夹角的正切值为
速度方向与加速度方向在同一直线上，所以在4s～6s物体做直线运动，C正确，D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】抛体运动是曲线运动，曲线运动的速度方向沿着曲线的切线指向运动方向，可知A点的速度方向沿切线向上，B点的速度方向沿切线向下；抛体运动只受重力，故合力竖直向下。
故选BC。
10．BC
【详解】A．v2与v3的关系无法确定，A错误；
B．根据
解得
解得
B正确；
CD．根据
解得
C正确，D错误。
故选BC。
11． B AC/CA 0.1 不是
【详解】（1）[1]用小锤打击弹性金属片，金属片把球A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，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动竖直方向做自由落体运动。
故选B。
（2）[2]
A．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故A正确；
BC．为了保证小球每次抛出时的速度相同，每次小球应从同一高度由静止释放，故B错误，C正确；
D．为描出小球的运动轨迹，应舍去误差较大点，把剩下的描绘点用平滑的曲线连接，故D错误。
故选AC。
（3）[3]由图丙可知A到B的时间等于B到C的时间，竖直方向根据
可得A到B的时间为
[4]小球经过B点时的竖直分速度为
则小球经过A点时的竖直分速度为
可知图中A点不是平抛的起点；
[5]小球的水平速度为
则小球运动到B点时的速度为
12．（1）①船头垂直河岸，，；②船头与上游河岸成角，，；（2）船头的方向与上游河岸成角，，；（3），，
【详解】（1）①欲使船在最短的时间内渡河，则船在垂直河岸方向上的速度最大，则船头垂直河岸，所用时间为
此时船航行的速度为
位移为
②欲使船渡河的航程最短，船的航行速度方向指向对岸，如图所示
根据几何关系可知
解得
则当船头与上游河岸成角时航程最短，此时的航行速度为
则航行的位移为
所用时间为
（2）若船在静水中的速度，要使船渡河的航程最短，因为船在静水中的速度小于水流速度，则船一定向下游飘移，设船航行的速度方向与下游河岸夹角为，则航程
则角越大，航程越短，当角最大时，航程最短，船头指向如图所示
根据几何关系可知
则
则船头的方向与上游河岸成角，此时，航行的位移为
船航行的速度
所用时间为
（3）若小船只能停靠在河对岸下游处，当小船以最小的静水速度到达指定地点，小船做直线运动，则实际航线方向与下游河岸的夹角满足
则
即船头与上游河岸的夹角为时，船在静水中速度最小，如图所示
则船航行的速度为
船在静水中的速度为
航行的位移为
航行的时间为
13．（1）；（2）
【详解】（1）甲球从A到C做自由落体运动，则由
可得
（2）乙球经过C点时的瞬时速度大小也为
则水平速度
乙球抛出时的初速度大小
14．（1）；（2）
【详解】（1）运动员从O点飞出后，做平抛运动。水平方向
竖直方向
落到斜面上
联立以上各式，解得
（2）着陆点到O点的距离
带入数据可得
15．（1）2m/s2；（2）2m/s；（3）m
【详解】（1）根据牛顿第二定律，矿石在斜面上运动时有
代入数据解得
（2）矿石在AB面上运动时，有
在BC面上运动时，有
又
联立代入数据解得
（3）矿石从C处抛出，平抛轨迹与DE相切时，有
t时间内，水平位移
根据平抛知识可知CD宽度
联立代入数据解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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