人教版(2019)物理必修第二册第5章 抛体运动习题和答案

（新教材）2020春物理必修第二册第5章抛体运动习题及答案
*新教材必修第二册第5章抛体运动*
一、选择题
1、一蜡块置于注满清水的长玻璃管中，封闭管口后将玻璃管竖直倒置，在蜡块匀加速上浮的同时，使玻璃管紧贴竖直黑板面沿水平向右方向匀速移动，如图所示．设坐标系的x、y轴正方向分别为水平向右、竖直向上，则蜡块相对于黑板的运动轨迹是()
A B C D
C[蜡块参加了两个分运动，竖直方向在管中匀加速上浮，水平方向向右匀速直线运动，故它做匀变速曲线运动，蜡块的合力竖直向上，故它的运动轨迹向上弯
曲，故A 、B 、D 错误，C 正确．]
2、(多选)刀削面是很多人喜欢的面食之一，因其风味独特而驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向锅中，若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8 m ，到锅最近的水平距离为0.5 m ，锅的半径为0.5 m ．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(空气阻力不计，g 取10 m/s 2)( )
A ．1 m/s
B ．2 m/s
C ．3 m/s
D ．4 m/s
BC [由h ＝12gt 2知，面片在空中的运动时间t ＝
2h g ＝0.4 s ，而水平位移x ＝v 0t ，故面片的初速度v 0＝x t ，将x 1＝0.5 m ，x 2＝1.5 m 代入得面片的最小初速度v 01
＝x 1t ＝1.25 m/s ，最大初速度v 02＝x 2t ＝3.75 m/s ，即1.25 m/s ≤v 0≤3.75 m/s ，选项
B 、
C 正确．]
3、（多选）一小船在静水中的速度为3m/s ，它在一条宽为150m ，水流速度为4m/s 的河流中渡河，则（ ）
A. 小船不可能到达正对岸
B. 小船渡河的时间不可能少于50s
C. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m
D. 小船以最短位移渡河时，位移大小为150m
【答案】ABC
4、在做“研究平抛运动”实验中，下列措施有利于减小实验误差的是
A.斜槽轨道必须光滑
B.以斜槽末端为坐标系的原点
C.每次要平衡摩擦力
D.小球每次应从斜槽同一高度由静止释放
【答案】D 解析：选D.本实验对斜槽的要求是其末端必须水平，并不要求它非得光滑，A错；实验中也不要求平衡摩擦力，C错；建立坐标系时，将小球放于斜槽的末端，应选小球球心在白纸上的投影作为原点，B错；为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同，应将小球每次从斜槽同一高度由静止释放，D对.
5、在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法错误的是（ C ）
A．小球平抛的初速度不同
B．小球每次做不同的抛物线运动
C．小球在空中运动的时间每次均不同
D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同
6、如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，运动到底端B的时间是t1，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是t2，落到斜面底端B点经过的时间是t3，落到水平面上的C点，经过的时间是t4，则()
A．t4＞t3B．t1＞t4
C．t2＞t1D．t3＞t1
B[对三次平抛运动：平抛运动的时间取决于竖直的高度，所以其运动的时间关系是：t2＜t3＝t4；
对于沿斜面运动到B点和平抛到B点这两个运动：平抛的加速度是g，沿斜面运动的加速度的竖直分加速度是gsin2θ，所以沿斜面运动的加速度小，运动的时间长，即t1＞t4；故A、C、D错误，B正确；故选B.]
7、（双选）一小船在河中xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（）
A. 若小船沿x方向始终匀速，则沿y方向先加速后减速
B. 若小船沿x方向始终匀速，则沿y方向先减速后加速
C. 若小船沿y方向始终匀速，则沿x方向先减速后加速
D. 若小船沿y方向始终匀速，则沿x方向先加速后减速
【答案】BD 解析：做曲线运动的物体所受合力一定指向曲线凹侧，若小船沿x方向匀速，则合力一定在y方向上，由曲线运动的规律和小船运动轨迹可知，
小船所受合力先沿y轴负方向，再沿y轴正方向，则小船沿y轴方向先减速后加速，故A错误，B正确；同理，C错误，D正确。

8、以下是做平抛运动实验的三个问题，在实验台边装斜槽应当注意：
①.槽口应当是水平的，为此将一个水平尺横放在槽口，使水平尺垂直于小球滚动的凹槽，调成水平后将斜成水平后将斜槽固定
②.槽口应当是水平的，检查方法是把小球置于槽口处，它应当不向前或向后滚动
③.将小球置于槽口，松手后它自动滚下落地，这表明槽口偏高，应再作调整
④.斜槽应固定牢，保证整个实验过程中不移动
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
【答案】D
9、平抛实验测v0时产生误差，与误差无关的是（ A ）
A．弧形槽与球间有摩擦
B．弧形槽末端切线不水平
C．小球受空气阻力不可忽略
D．小球每次自由滚下的位置不同
二、非选择题
1、某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则:（g取10m/s2）
⑴小球平抛的初速度为________m/s.
⑵小球开始做平抛运动的位置坐标为x=________cm.y＝________cm.
⑶小球运动到b点的速度为________m/s.
【答案】 ⑴2；⑵－10,－1.25；⑶2.5
2、图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．
甲 乙 丙
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ．
(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 m/s.根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标(x ，y)，画出y-x 2图象如图丙所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是 ．
[解析] (1)因为平抛运动的初速度为水平方向，所以实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平；
(2)根据y ＝12gt 2得，t ＝2y
g ＝2×0.196
9.8 s ＝0.2 s ，则小球平抛运动的初速度v 0＝x t ＝0.320.2 m/s ＝1.6 m/s. 因为平抛运动过程中竖直方向上有y ＝12gt 2和水平方向上有x ＝v 0t ，解得y ＝12g x 2
v 20＝g 2v 20
·x 2，可知小球的轨迹为一条抛物线． [答案] (1)水平 (2)1.6 抛物线
3、跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观．设一位运动员由a 点沿水平方向滑出，到山坡b 点着陆，如图所示．测得a 、b 间距离L
＝40 m，山坡倾角θ＝30°，山坡可以看成一个斜面．试计算：(不计空气阻力，g 取10 m/s2)
(1)运动员滑出后在空中从a到b飞行的时间；
(2)运动员在a点滑出的速度大小．
[解析](1)运动员做平抛运动，其位移为L，将位移分解，其竖直方向上的位移
Lsin θ＝1
2gt
2
所以t＝2Lsin θ
g＝
2×40×sin 30°
10s＝2 s.
(2)水平方向上的位移Lcos θ＝v0t
故运动员在a点滑出的速度大小为v
＝10 3 m/s.
[答案](1)2 s(2)10 3 m/s
4、如图，将质量为m=0.5kg的木块随着圆台一起绕中心轴OO’匀速转动，木块到中心轴的距离为r=0.8m.木块很小可视为质点，g=10m/s2，求：
(1)若圆台每转动一周用时4s，求木块的加速度大小；(保留3位有效数字)
(2) 若木块运动的线速度大小为v=2m/s求木块受到的摩擦力的大小和方向。

【参考答案】（1）1.97m/s2；（2）2.5N，方向为在水平面内指向转轴.
5、如图所示，从H=45m 高处水平抛出的小球，除受重力外，还受到水平风力作用，假设风力大小恒为小球重力的0.2倍，g 取10m/s 2。

问：
（1）有水平风力与无风时相比较，小球在空中的飞行时间是否相同?如不相同，说明理由；如果相同，求出这段时间?
（2）为使小球能垂直于地面着地，水平抛出的初速度v 0=？
【答案】（1）相同 理由略 3s （2）6m/s
解析：（1）因为竖直方向小球只受重力，做自由落体运动，设小球在空中飞行时间为t ，则2gt 2
1H =
s 3s 10452g H 2t =⨯== （2）要使小球能垂直于地面着地，则着地时水平速度减为零，小球在水平方向受风力作用，加速度大小为
2s /m 2m
mg 2.0m F a === 水平方向有：at v 00-=，得s /m 6s /m 32at v 0=⨯==。