(必考题)高中物理必修二第五章《抛体运动》测试(含答案解析)(2)

一、选择题

1．高空抛物被称为“城市毒瘤”，近年来，高空抛物伤人事件频频发生，不仅伤害他人的身心健康，而且影响大众的安全感和幸福感，与此同时，抛物者还需承担相应的法律责任。在某一次高空抛物造成的伤害事故中，警方进行了现场调查，基本可以确定以下信息：落在行人头上的物体可以看作质点，行人的身高大约1.70 m。物体落在头上的速度大小约为30 m/s，与水平方向的夹角大约为53°。若此物体是从高楼上的某个窗户中水平抛出的，据此可以推算出大约是从高楼的第几层抛出的（每层楼高约3 m，g=10 m/s2，不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（ ）

A．5楼 B．7楼 C．9楼 D．11楼

2．一条船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条40m宽的大河，河水的流速为3m/s，则下列说法错误的是（ ） A．船可以垂直于河岸航行 C．船到达对岸的最短时间为8s

B．船渡河的速度有可能为5m/s D．船到达对岸的最短距离为40m

3．多辆赛车连环撞车事故，两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹•威尔顿因伤势过重去世。在比赛进行到第11圈时，77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿起这起事故的根本原因，下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受的合力的可能情况，你认为正确的是（ ）

A． B． C． D．

4．在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和2v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速度与乙球落至斜面时的速度大小之比为（ ） A．1:2

B．1:4

C．1:6

D．1:8

5．假设网球场地的长、宽分别为a、b，其俯视图如图所示，运动员在边界的中点距离地面高为h的M点处将网球以一定的初速度水平击出，网球刚好落在对方边界线上的N点，不计空气阻力，重力加速度大小未知，由题中所给的条件可求得的物理量是（ ）

A．速度的偏转角 B．网球的初速度

C．网球落地瞬间的速度 D．网球在空中运动的时间

6．在翻修旧房时，工人同时将两块砖水平叠放在一起以初速度v0斜向上抛出，如图所示。砖到达最高点时刚好被另一工人接住，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）

A．从抛出到将要被接住的过程中，下面砖对上面砖的冲量不为零 B．砖在最高点工人接住前的速度不为零

C．若要让砖准确到达接砖工人图示中手的位置，抛砖时的速度方向必须瞄准该位置 D．若在原位置、以相同速度v0抛出三块砖，则到达的最高点位置要比两块砖的低一些 7．小王和小张学习运动的合成与分解后，在一条小河中进行实验验证。两人从一侧河岸的同一地点各自以大小恒定的速度向河对岸游去，小王以最短时间渡河，小张以最短距离渡河，结果两人抵达对岸的同一地点。设水速恒定不变，若小王和小张在静水中游泳速度大小的比值为k，则小王和小张渡河所用时间的比值为（ ） A．k2

B．k

C．k kD．

12 k8．如图所示，在距地面高2L的A点以水平初速度v0=gl投掷飞標．在与A点水平距离

为L的水平地面上点B处有一个气球，选样适当时机让气球以速度v0=gl匀速上升，在上升过程中被飞镖击中．不计飞镖飞行过程中受到的空气阻力，飞標和气球可视为质点，重力加速度为g．掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔t应为（ ）

A．2L gB．12L gC．L gD．2L g9．如图所示，轻绳连接物体A、B，物体B在水平力F作用下，沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（ ）

A．水平力F不变 B．水平力F在增大 C．地面对B的摩擦力减小 D．轻绳的

拉力变大

10．如图所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37°角，水流速度为4m/s，则船从A点开出的最小速度为（ ）

A．2m/s C．3m/s

B．2.4m/s D．3.5m/s

11．如图所示，小明同学将一枚飞镖从高于靶心的位置A点水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。已知飞镖的质量为m，抛出时的初速度为v0，A点与靶心的竖直高度差为h，与靶盘的水平距离为x。若仅改变上述中的一个物理量，不计飞镖运动过程中所受的空气阻力，能使飞镖命中靶心的是（ ）

A．减小x （ ）

B．增大h C．增大m D．减小v0

12．曲线运动是自然界更为普遍的运动形式，下面关于曲线运动的一些说法中，正确的是A．物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动 B．物体在方向不变的外力作用下一定会做直线运动 C．物体所受合外力方向不断变化，则一定会做曲线运动 D．物体在大小不变的外力作用下必做匀变速直线运动

二、填空题

13．一艘小艇从河岸上的A处出发渡河，小艇艇身保持与河岸垂直，经过t1=10min，小艇到达正对岸下游x=120 m的C处，如图所示，如果小艇保持速度大小不变逆水斜向上游与河岸成角方向行驶，则经过t2=12.5 min，小艇恰好到达河对岸的B处。则船在静水中的速度_______m/min；河宽为_______m。

14．曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的____方向。

15．某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，根据图所示，求出小球做平抛运动的初速度为

________ m/s.(g取10 m/s2)

16．降落伞下落一段时间后的运动是匀速的．没有风的时候，跳伞员着地的速度是4m/s，现在有风，风使他以3m/s的速度沿水平方向向东移动，则跳伞员着地的速度大小是________m/s．

17．将一个物体以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2 ， 则物体落地时竖直方向的分速度为________ m/s，落地时速度方向与水平地面的夹角θ=________．

18．在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系．平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出．那么小球平抛的初速

2度为______________，小球抛出点的坐标为____________．(取g10ms)

19．某同学在做平抛运动实验时得到了如图中的运动轨迹，A．B．c三点的位置在运动轨迹上已标出．则：

①小球平抛的初速度为____m/s．（g取10m/s2）

②小球运动到b点的速度为____m/s．b点速度的偏向角____度．

20．如图所示，等腰直角三角形ABC为固定斜面的竖直截面，将小球自A点正上方某处由静止释放，小球与斜面发生量损失的碰撞后水平弹出，并恰好落到B点。已知AC=h，重力加速度为g，则P、A之间的高度差为_______________。

三、解答题

21．如图所示，质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为x=5t，y=5t2，根据以上条件，求： (1)2s内物体的位移大小；

(2)t=2s时刻物体的速度和x轴正方向夹角的正切值。

22．如图所示，在水平地面xOy上有一沿x轴正方向做匀速运动的传送带，运动速度为v0，传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C，阻止其继续向x轴正方向运动。设物体与传送带间的动摩擦因数为μ1，与挡板之间的动摩擦因数为μ2。此时若要使物体沿y轴正方向以v0匀速运动，重力加速度为g，则沿y轴方向所加外力为多少？

23．某直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s.若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资以1 m/s的速度匀速水平向北运动，求： (1)物资在空中运动的时间； (2)物资落地时速度的大小；

(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离．

24．某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为37°的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为10 cm，抛出点到A点竖直方向刚好相距200块砖，取g=10 m/s2。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：

(1)石子在空中运动的时间t； (2)石子水平抛出的速度v0。

25．如图所示，斜面与水平面之间的夹角为45°，在斜面底端A点正上方高度为6m处的O点，以1m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，g取10m/s2，试求： （1）撞击点离斜面底端的高度；

（2）小球从水平抛出到撞击到斜面上所用时间

26．如图可视为质点的小滑块，从光滑斜面上的A点由静止开始自由滑下．到达C点时速度vc=3m/s，C点右侧有8级台阶（台阶编号如图所示，台阶没画完全）．每级台阶的高度均为h=0.2m，宽均为L=0.4m．（设滑块从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起）．

(1)通过计算判断滑块离开C点后，能否落到台阶②上？ (2)求落点P与点C在水平方向的距离x （保留2位有效数字）

【参】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．D 解析：D

此物体做平抛运动，竖直方向的末速度

vyvsin5324m/s

又

vygt

下落时间

t下落高度

vyg2.4s

h物体抛出点距地面的高度

12gt28.8m 2H28.8m1.70m30.50m

每层楼高大约3 m，一楼距地面高度为零，故D正确。 故选D。

2．C

解析：C

A．将船在静水中速度沿着水流方向分解，若等于水流速度，则船将垂直到达对岸，所以A正确，不符合题意；

B．根据速度的合成可知，船的合速度范围为1m/sv7m/s，船渡河的速度有可能为

5m/s，所以B正确，不符合题意；

C．当以静水中的速度垂直河岸过河的时候，渡河时间最短，则

tmin 所以C错误，符合题意；

d40 s10s vc4D．将船在静水中速度沿着水流方向分解，若等于水流速度，则船将垂直到达对岸，此时船到达对岸的位移最短，最短位移大小为河宽40m，所以D正确，不符合题意； 故选C。

3．B

解析：B

赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车沿顺时针方向运动的，并且速度在增大，所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90°。 故选B。

4．A

解析：A

设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如下图所示

根据平抛运动的推论可知，tan2tana，甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等，故对甲有

v甲末对乙有

v cos2v cosv乙末可得

v甲末v乙末故选A。

1 25．A

解析：A

A．将平抛运动分解为水平方向和竖直方向有 竖直方向

hvy t2水平方向

ba2()22 v0t联立方程组有

tanvyv02httb a2()22h、a、b均为已知量，A正确；

B．由于重力加速度未知则无法求出时间也就无法求出初速度，B错误；

C．由于初速度、竖直方向的末速度都无法求出来，则无法求出落地的瞬时速度，C错误； D．重力加速度未知则无法求出时间，D错误。 故选A。

6．B

解析：B

A．不管抛几块砖，都是在做斜抛运动，在运动的过程中只受重力作用，两块砖之间没有弹力作用。所以从抛出到将要被接住的过程中，下面砖对上面砖的冲量零，所以A错误； B．砖在最高点速度方向变为水平，但是速度不是零，所以B错误；

C．若要让砖准确到达接砖工人图示中手的位置，抛砖时的速度方向为物体做斜抛运动的初速度，而瞄准接住的位置的方向是从抛出到最高点的位移方向，所以C错误； D．若在原位置、以相同速度v0抛出三块砖，设初速度方向与水平方向成角，则砖块从抛出到最高点的竖直高度为

v02sin2h

2g所以最高点的位置没有变，所以D错误。 故选B。

7．D

解析：D

将小王和小张分别定为甲乙，两人抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲的静水速度垂直于河岸，乙的静水速度垂直于合速度，如图

两人渡河的合位移相等，则渡河时间与合速度成反比，有

t甲v乙合 t乙v甲合由上图几何关系可得

v甲合v甲 sinv乙合cos联立解得

v乙 tanv乙1 v甲kt甲12 t乙k故选D。

8．B

解析：B

飞镖水平方向匀速运动，根据lv0t得：tllv0gll g根据两物体竖直方向上的位移之和等于2l得：2l解得：t12gtv（ 0tt）21l ，故选项B正确，ACD错误． 2g9．B

解析：B

AB．将物体B的速度分解到沿着绳子向下的v1和垂直于绳子向上的v2两个分速度，则

v1vA

设绳子与水平方向的夹角为，则

vBv1vA coscos由题可知A匀速运动，且在B水平向右运动的过程中逐渐减小，所以B物体的速度逐渐减小，物体B在做减速运动。设滑轮到地面高为h，物体B与滑轮之间的绳长为l，物体A和B的水平距离为x，则由数学知识推导为

vBvA cosv2l，v2vAtan

由加速度的定义式可得

a又由几何关系可得

dvAdtd(vA)22cosvAsinvAsin dtcos2lcos3sin得

xh，cos llv2h2a3

x所以当物体B水平向右运动时，x逐渐增大，a逐渐减小，则物体B做加速度减小的减速直线运动。对A受力分析，由于物体A做匀速运动，所以绳子的拉力等于物体A的重力；对B受力分析，有重力、地面的支持力、绳子的拉力和水平向左的摩擦力，则由牛顿第二定律可得

FTcosfFma

fFN(GBFTsin)

得

FTcosFTsinGBFma

所以当逐渐减小时，由于a逐渐减小，所以F逐渐增大，故B正确，A错误； C．由AB选项分析可得

fFN(GBFTsin)

所以当逐渐减小时，地面对B的摩擦力将增大，故C错误；

D．由于物体A匀速运动，所以绳子的拉力等于物体A的重力，绳子的拉力不变，故D错误。 故选B。

10．B

解析：B

设水流速度为v1，船的静水速度为v2，船沿AB方向航行时，运动的分解如图所示

当v2与AB垂直时，v2最小

v2minv1sin3740.6m/s2.4m/s

故选B。

11．D

解析：D

A．根据，水平方向

xv0t

竖直方向上

h12gt 2水平距离减小，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将不会打在靶心，A错误； B．根据，水平方向

xv0t

竖直方向上

h12gt 2水平距离不变，初速度不变，则下落的时间不变，竖直下落的距离不变，飞镖将更不会打在靶心，B错误；

C．平抛运动的规律与飞镖的质量无关，换用质量稍大的飞镖，飞镖命中的位置不变，C错

误；

D．根据，水平方向

xv0t

竖直方向上

h12gt 2水平距离不变，减小初速度，则飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向上下落的高度增大，飞镖将会打在靶心，D正确。 故选D。

12．C

解析：C

AB．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，AB错误；

C．物体所受合外力方向不断变化，速度的方向必定会不断变化，一定会做曲线运动，C正确；

D．物体在大小不变的重力作用下可以做自由落体运动。D错误。 故选C。

二、填空题 13．200

解析：200

[1][2]设河宽为d，水流速度为v1，小艇在静水中的速度为v2，小艇艇身与河岸垂直时，有

dv2t1

xv1t1

解得

v1x120m/min12m/min t110小艇保持速度大小不变逆水斜向上游与河岸成角方向行驶，小艇恰好到达河对岸的B处，则有

2dv2v12t2

联立解得

v220m/min，d200m

14．切线

解析：切线

[1]曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的切线方向。

15．0

解析：0

2根据yBCyABgT得

T则小球平抛运动的初速度为

0.250.15s0.1s 10x0.22m/s． T0.1v016．m/s【解析】根据平行四边形定则解得：；速度与水平方向的偏角的正切值为：tanθ=解得θ=53°；点睛：解决本题的关键知道分运动具有性互不干扰

知道速度的合成遵循平行四边形定则并掌握三角知识的应用

解析：m/s 【解析】

根据平行四边形定则，解得：v22vxvy3242m/s5m/s；

vy4速度与水平方向的偏角的正切值为：tanθ= ，解得θ=53°；

vx3点睛：解决本题的关键知道分运动具有性，互不干扰，知道速度的合成遵循平行四边形定则，并掌握三角知识的应用．

17．10；45°；【解析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动则则θ=45°点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律知道平抛运动的时间由高度决定与初速度无关

解析：10； 45°； 【解析】

10m/s，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，则vy＝2gh＝2510＝tan＝vy10＝＝1，则θ=45° v010点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关．

18．5m／s-30cm-20cm

解析：5m／s -30cm，-20cm [1]根据△y=gT2得

T则小球平抛运动的初速度

y0.4＝s＝0.2s g10x0.3v0＝＝m/s＝1.5m/s

T0.2[2]小球经过B点竖直方向上的分速度

vyB＝从抛出点运动到B点的时间

yAC1.6m/s＝4m/s 2T0.4t则抛出点到B点的水平位移

vyBg＝0.4s

x=v0t=0.6m

则抛出点的横坐标为0.3-0.6=-0.3m=-30cm． 抛出点到B点的竖直位移

y=

121gt＝×10×0.16m＝0.8m 22则抛出点的纵坐标为0.6-0.8m=-0.2m=-20cm．故抛出点的坐标为（-30cm，-20cm）

19．02537

解析：0 2.5 37

①[1]在竖直方向上，根据△y=gT2得：

T=则初速度为：

v0=

②[2][3]b点的竖直分速度为

y0.10.1sg10

x0.22m/s T0.1yac0.31.5m/s 2T0.2根据平行四边形定则知，b点的速度为

vyb=

22vb=v0vyb221.522.5m/s

根据tanα=

vybv03得，b点速度的偏向角为37°。 4h20．

4[1]设小球到达A点速度为v0，则

v02gh1 然后做平抛运动，根据几何关系知

v0t且

12gt 212gt 2h联立解得

h11h 4三、解答题

21．(1)105m；(2)4

(1)由物体运动过程中的坐标与时间的关系

x5t10m

y5t220m

即5s时刻物体的位移为

sx2y2105m

(2)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系式，比较物体在两个方向的运动学公式

xv0t

求得

v05m/s

y=

求得

12

at 2a10m/s2

当t=2s时

vyat20m/s

速度和x轴正方向夹角的正切值

tan22．

2(12)1mg 2vyvx4

原来正方形物体随传送带一起沿x轴正方向做匀速运动，当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C，阻止其继续向x轴正方向运动，因此物体相对传送带向x轴负方向做匀速运动。在xOy面内，物体的摩擦力，如图1中所示，物体沿y轴正向匀速运动时受力如图2所示：

传送带对物块的摩擦力

f11mg

挡板对物体的支持力

N2f1sin

挡板对物体的摩擦力

f22N221mgsin

由于

v1v2v0

因此

sin所以

2 22(12)1mg 2Ff2f1cos23．(1)20 s (2) 26 m/s (3)20 m

物资的实际运动可以看做是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动．

(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等． 所以t＝h/vy＝100/5 s＝20 s

(2)物资落地时vy＝5 m/s，vx＝1 m/s， 由平行四边形定则得

22v＝vy＝5212 m/s＝26 m/s vx(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离为： x＝vxt＝1×20 m＝20 m．

答：(1)物资在空中的运动时间20s； (2)物资落地时的速度大小26m/s； (3)物资下落时水平向右移动的距离20m. 24．(1)2s；(2)15 m/s

(1)由题意可知，石子落到A点的竖直位移

y20010102m20m

竖直方向做自由落体运动

y得

12gt 2t(2)由A点的速度分解可得

2y2s gv0＝vytan37

又因

vygt

解得

vy20 m/s

故

v015 m/s

25．（1）1m；（2）1s

设小球竖直下落h时达到斜面，用时ts，水平位移为x，水平速度v0=1m/s

根据平抛运动规律，则有

h由几何关系得

12gt，xv0t 2x6h

联立解得

h=5m，t=1s

所以小球撞击斜面处离斜面底端1m高。 26．(1)落不到台阶② (2)1.0m （1）如落到台阶②，则2h解得：t0.22s 得：xvct=0.62m2L 所以要越过台阶②，落不到台阶②． （2）如落在第③级台阶上 则有：3h解得：t12gt 21'2gt， 26h0.23s g落点P与点C在水平方向的距离：xvct0.63m1.0m