高二物理平抛运动试题答案及解析

高二物理平抛运动试题答案及解析

1. 一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示．则此时小球水平速度与竖直速度之比、小球水平方向通过的距离与在竖直方向下落的距离之比分别为（ ）

A．水平速度与竖直速度之比为tanθ

B．水平速度与竖直速度之比为

C．水平位移与竖直位移之比为2tanθ

D．水平位移与竖直位移之比为

【答案】AC

【解析】小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角为θ，则水平速度与竖直速度之比为，故A正确，B错误．水平位移与竖直位移之比

，故C正确，D错误。

【考点】考查了平抛运动

2. 某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方（如图所示）。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时，他可能作出的调整为（ ）

A．增大初速度，抛出点高度变大

B．增大初速度，抛出点高度不变

C．初速度大小不变，降低抛出点高度

D．初速度大小不变，提高抛出点高度

【答案】 C

【解析】试题分析: 设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为，则平抛运动的时间，水平位移，由上式分析可知，提高抛出点高度h，增大初速度v0．将会增大，不可以把小球抛进小桶中，故A、B错误；速度不变，减小h，水平位移将减小，可以把小球抛进小桶中，故C正确；初速度大小不变，提高抛出点高度，水平位移将增大，不可以把小球抛进小桶中，故D错误。

【考点】平抛运动

3. 如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，小球的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示小球的飞行时间t随v变化的函数关系

【答案】C

【解析】据题意，设斜面倾角为，小球做平抛运动，运动过程中水平位移为：，竖直位移为：，由于斜面倾角不变，则有：，整理得：，当增加速度，时间与平抛速度成正比；小球落地后，由于高度不变，则小球的平抛运动时间不变；故选项C正确。

【考点】本题考查平抛运动。

4. 决定平抛物体落地点与抛出点间水平距离的因素是

A．初速度

B．抛出时物体的高度

C．抛出时物体的高度和初速度

D．物体的质量和初速度

【答案】C

【解析】由x=v0t，，x=v0可知决定平抛物体落地点与抛出点间水平距离的因素是抛出时物体的高度和初速度，C对；ABD错

【考点】平抛运动

点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。

5. 如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B处飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点C距B处的水平距离为3R.求小球对轨道口B处的压力为多大？

【答案】5mg/4

【解析】在平抛运动中2R=gt2/2

3R=vBt

vB=3√gR/2

轨道对球压力FN+mg="m" vB2/R

FN="5mg/4"

球对轨道的压力FN′＝5mg/4

【考点】考查圆周运动

点评：本题难度较小，在最高点由支持力和重力的合力提供向心力，结合平抛运动规律求解

6. 质量为m的物体以初速度v0做平抛运动，经过时间t，下落的高度为h，速度大小为v，在这段时间内，该物体的动量变化量大小为 ( )

A．mv－mv0 B．mgt C． D．2

【答案】BC

【解析】根据动量定理可得：，B正确，

平抛运动物体的速度变化是由于竖直方向上的速度发生变化，故在竖直方向上速度变化为，所以动量变化量为，C正确，AD错 故选BC

【考点】考查了动量定理，平抛运动规律的应用

点评：关键是知道平抛运动特点，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，

7. 如图为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光 滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m。设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无能量损失。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：

（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（2）当皮带轮以角速度ω="20" rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（3）讨论货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S与皮带轮沿顺时方针方向转动的角速度ω间的关系。

【答案】（1）（2）（3）见解析

【解析】（1）（2）（3）①皮带轮逆时针方向转动：

S=0.6m ②皮带轮顺时针方向转动时：

Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时， S=0.6m

Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时， S=ω·R=0.06ω

Ⅲ、50＜ω＜70 rad/s时， S=ω·R=0.06ω

Ⅳ、ω≥70 rad/s时， S=＝4.2m

【考点】考查圆周运动与平抛运动

点评：本题难度中等，由传动带与物体的速度大小，或相对速度大小判断摩擦力方向，判断平抛运动初速度方向

8. 从距地面高h处水平抛出一质量为m的水球，小球落地点至抛出点的水平距离刚好等于h，若不计空气阻力，则小球的初速度大小为

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】平抛运动可以分解为在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，根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可．

根据平抛运动规律得：

竖直方向

水平方向 h=v0t

求出 v0=

【考点】平抛运动．

点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在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来求解．

9. 一个质量为1kg的小球从5 m高的水平桌面上水平抛出，落地位置与抛出位置的水平距离为2

m，求:

(1)小球离开桌面边缘时的初速度是多大?

(2)落地时小球重力势能减少了多少? （取）

【答案】（1）2 m/s(2) 50J

【解析】（1）由得t=1s （3分）

初速度v=x／t="2" m/s （3分）

（2）减少的重力势能-ΔEp=mgh=50J （2分）

【考点】考查平抛运动

点评：本题难度较小，根据平抛运动的两个分运动规律求解

10. 如图所示，在距地面一定高度的位置以初速度 v0向右水平抛出一个质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球，小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离(水平射程)．若在空间上加一竖直方向的匀强电场，使小球的水平射程变为原来的一半，求此电场的场强大小和方向．

【答案】E=3mg/q,方向竖直向上

【解析】水平位移变为原来的一半，那么时间就是原来的2倍，那么在竖直方向上，，那么加速度就变成原来的4倍，即电场力为3倍的重力。

所以E=3mg/q,方向竖直向上。

【考点】运动的合成和分解；平抛运动．

点评：解决本题的关键掌握处理曲线运动的方法，将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向上不受力，做匀速直线运动，在竖直方向上受重力和电场力，做初速度为0的匀加速直线运动．

11. 甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的P点在丙的正下方。在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则下列判断错误的是（ ）

A．无论速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇

B．若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在P点

C．若只有甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在P点

D．若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球一定落在相遇点的右侧

【答案】A

【解析】甲做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以在在未落地前任何时刻，甲、乙两球都在一竖直线上，最后在地面上相遇，可能在P点前，也可能在P点；甲在竖直方向上做自由落体运动，所以在未落地前的任何时刻，甲、丙两球在同一水平线上，两球相遇点可能在空中，可能在P点

A、若很大，甲在落地前与丙在空中相遇，若很小，落地时水平位移小于甲、丙两球间的距离，则甲、乙两球在水平面上P点左侧相遇；错误应选

B、若三球同时相遇，则一定在P点；正确不选 C、若甲、丙两球在空中相遇，乙球一定在P点；正确不选

D、若甲、乙两球在水平面上相遇，丙球一定落在相遇点的右侧；正确不选

故选A

【考点】平抛运动

点评：本题的关键掌握处理平抛运动的方法，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．两个分运动具有等时性。

12. 一架老式飞机在高出地面4.5km的高度，以1000／s的速度水平飞行。某时刻投下一颗炸弹，不计空气阻力

（1）求炸弹下落的时间？

（2）为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?。

【答案】（1）30s （2）30000m

【解析】（1）炸弹投下后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动则

由

可得

故炮弹下落的时间为30s

（2）水平方向匀速直线运动，则

故飞机投下炸弹时距目标的水平距离为30000m

【考点】平抛运动

点评：本题的关键掌握处理平抛运动的方法：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。

13. 在5m高处以10m / s 的速度水平抛出一小球，不计空气阻力，g 取 10 m / s2，

求： (1）小球在空中运动的时间；

(2）小球落地时的水平位移大小；

(3）小球落地时的速度大小。

【答案】( 1 ）1s(2）10m(3）m/s

【解析】( 1 ）由 得 s （2分）

( 2 ）m （2分）

( 3 ）由 得m/s （2分）

【考点】考查平抛运动规律

点评：本题难度较小，明确平抛运动两个分运动特征，落地速度大小可利用动能定理求解

14. 如图所示，在投球游戏中，小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上，停在不同高度处将小球水平抛出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度为h0，小球的质量为m，抛出点与球框的水平距离始终为L，忽略空气阻力。

（1）小球距地面高为H0处水平抛出落入球框，求此过程中小球重力势能的减少量；

（2）若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中，试推导小球水平抛出的速度v与抛出点高度H之间满足的函数关系；

（3）为防止球入框时弹出，小明认为球落入球框时的动能越小越好。那么，它应该从多高处将球水平抛出，可以使小球入框时的动能最小？并求该动能的最小值。