人教版物理高一下册 抛体运动单元试卷(word版含答案)

一、第五章 抛体运动易错题培优（难）

1．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度

A．大小和方向均不变

B．大小不变，方向改变

C．大小改变，方向不变

D．大小和方向均改变

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，两个方向的分运动都是匀速直线运动，vx和vy恒定，则v合恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，A项正确．

2．一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A．小球落在P点的时间是1tanvg

B．Q点在P点的下方

C．v1>v2

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为的斜面上的洞中，此时位移垂直于斜面，由几何关系可知

1112112tan12vtvgtgt

所以

112tanvtg

A错误；

BC．当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰，此时速度与斜面垂直，根据几何关系可知

22tanvgt

即

22tanvtg

根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍，可知Q点在P点的上方，21tt，水平位移21xx，所以21vv，BC错误；

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11222tvtv，D正确。

故选D。

3．如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为30°和60°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（ ）

A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A球在空中做平抛运动，落在斜面上时，有

212tan302AAAAgtygtxvtv

解得

2tan30Avtg

同理对B有

2tan60Bvtg

由此解得

:tan30:tan601:3ABtt

故选C。

4．一个半径为R的空心球固定在水平地面上，球上有两个与球心O在同一水平面上的小孔A、B，且60AOB，球装满水后，有水以2gR的速度从两孔沿径向水平流出，设水流出后做平抛运动，重力加速度g，则两孔流出的水的落地点间距离为（ ）

A．R B．3R C．2R D．23R

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

水做平抛运动，竖直方向上有

212Rgt

解得运动时间

2Rtg

水平方向上有

022gRRxvtRg

则两落地点距圆心在地面投影点的距离为2R，与圆心在地面投影点的连线夹角为60，两落地点和圆心在地面投影点组成等边三角形，根据几何知识可知，两落地点间距为

2R，选项C正确，ABD错误。

故选C。

5．如图所示，一根长木杆ab两端分别固定在水平地面和竖直墙壁aO上，已知杆与水平地面之间的夹角为=53°，a点到地面的距离为12m。从竖直墙壁上距地面8m的c点以水平速度v0射出一颗小石子，小石子运动的轨迹恰好与ab杆相切（重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），则小石子射出时的水平初速度为（ ）

A．310m/s B．35m/s C．352m/s D．3102m/s

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

将速度和重力都分解到垂直于杆的方向和沿着杆的方向，如图所示

在垂直于杆的运动方向上

10sin0.8vvv

在垂直于杆的方向的加速度

1cos0.6ggg

由题可知，减速到零时的，恰好与杆相碰，则

211cos2vacg

整理得

035m/sv

故选B。

6．如图所示，竖直墙MN，小球从O处水平抛出，若初速度为va，将打在墙上的a点；若初速度为vb，将打在墙上的b点．已知Oa、Ob与水平方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力．则va与vb的比值为（ ）

A．sinsin B．coscos C．tantan D．tantan

【答案】D

【解析】

根据平抛运动知识可知：

212tan2aaagtgtvtv ，则2tanaavtg

同理可知：2tanbbvtg

由于两次运动水平方向上的位移相同，根据svt

解得：tantanabvv ，故D正确；ABC错误；

故选D

7．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（ ）

A．刚开始时B的速度为cosv

B．A匀速上升时，重物B也匀速下降

C．重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力

D．A运动到位置N时，B的速度最大

【答案】C

【解析】

【详解】

A.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是abvv、，其中av就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度cosBvv，故A不符合题意；

B.由于A匀速上升，在增大，所以Bv在减小，故B不符合题意；

C .B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意；

D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时90，所以0Bv， 故D不符合题意。

8．一群小孩在山坡上玩投掷游戏时，有一小石块从坡顶水平飞出，恰好击中山坡上的目标物。若抛出点和击中点的连线与水平面成角，该小石块在距连线最远处的速度大小为v，重力加速度为g，空气阻力不计，则（ ）

A．小石块初速度的大小为cosv

B．小石块从抛出点到击中点的飞行时间为sinvg

C．抛出点与击中点间的位移大小为22sinvg

D．小石块击中目标时，小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角也为

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A．石块做的是平抛运动，当石块与连线的距离最远时，石块的速度与山坡斜面平行，所以把石块的速度沿水平和竖直方向分解，水平方向上可得

0cosvv

即为平抛运动的初速度的大小，选项A正确；

BC．设抛出点与击中点间的距离为L，则由平抛运动的规律得

水平方向上

0cosLvt

竖直方向上

21sin2Lgt

由以上两个方程可以解得

232sincosvLg

22sincosvtg

选项BC错误；

D．小石块击中目标时，竖直分速度

22sincosyvvgt

则击中目标时速度方向与水平方向的夹角

202sintan2tancosyvvv

所以小石块击中目标时，小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角不等于，选项D错误。

故选A。

9．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车匀速向右运动时，绳中拉力

( )．

A．大于A所受的重力

B．等于A所受的重力

C．小于A所受的重力

D．先大于A所受的重力，后等于A所受的重力

【答案】A

【解析】

【详解】

绳与小车的结点向右匀速运动，此为合运动，可把它按如图所示进行分解．

其中v1为绳被拉伸的速度，

v1＝vcos θ

A上升的速度vA与v1大小相等，即

vA＝v1＝vcos θ

随着车往右运动，θ角减小，故vA增大，即A物体加速上升，加速度竖直向上，由牛顿第二定律得，绳中拉力

T＝mg＋ma＞mg

故A正确，BCD错误。

故选A．

10．2019年女排世界杯，中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图，其长度为L，宽度s，球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球，发球点高度为1.5h，排球做平抛运动（排球可看做质点，忽略空气阻力），重力加速度为g，则排球（ ）

A．能过网的最小初速度为23Lgh

B．能落在界内的最大位移为224sL

C．能过网而不出界的最大初速度为2234gsLh

D．能落在界内的最大末速度为22()224gsLghh

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

根据平抛运动的两分运动规律

0xvt

212ygt

联立可得

2202gyxv

A．刚能过网的条件为

2Lx