(典型题)高中物理必修二第五章《抛体运动》测试题(答案解析)

一、选择题
1．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（）
A．相对地面的运动轨迹为直线
B．相对地面做匀加速曲线运动
+
C．t时刻，猴子对地面的速度大小为0v at
+
D．t时间内，猴子对地面的位移大小为x h
2．网球运动员训练时，将球从某一点斜向上打出，若不计空气阻力，网球恰好能垂直撞在竖直墙上的某一固定点，马上等速反弹后又恰好沿抛出轨迹返回击出点。

如图所示，运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后，垂直击中竖直墙上的同一固定点。

下列判断正确的是（）
A．沿轨迹1运动的网球击出时的初速度大
B．两轨迹中网球撞墙前的速度可能相等
C．从击出到撞墙，沿轨迹2运动的网球在空中运动的时间短
D．沿轨迹1运动的网球速度变化率大
3．如图所示，小球自足够长的斜面上的O点水平抛出，落至斜面时速度与斜面方向的夹角用α表示，不计空气阻力，对小球在空中的运动过程以下说法正确的是（）
A．初速度越大，α角越大
B．初速度越大，α角越小
C．运动时间与初速度成正比
D．下落的高度与初速度成正比
4．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．k2B．k C．
k
k
D．
2
1
k
5．某一物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v t-图象分别如图甲、乙所示，则物体在0~2s的运动情况，以下判断正确的是（）
A．0~1s内一定做匀变速直线运动，1~2s内一定做匀变速直线运动
B．0~1s内一定做匀变速直线运动，1~2s内可能做匀变速曲线运动
C．0~1s内一定做匀变速曲线运动，1~2s内可能做匀变速直线运动
D．0~1s内一定做匀变速曲线运动，1~2s内一定做匀变速曲线运动
6．公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”。

如图所示是某公园玩游戏的场景。

假设某小孩和大人站立在界外，在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，并恰好套中前方同一物体。

如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是（）
A．大人和小孩抛出的圆环运动的时间相同
B．大人抛出的圆环的速度等于小孩抛出的圆环的速度
C．小孩抛出的圆环发生的位移大小较小
D．小孩抛出的圆环的速度变化率小于大人抛出的圆环的速度变化率
7．如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为2m，倾角为 =37°，且D 是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为
A．3
4
m B．2
3
m C．
2
2
m D．
4
3
m
8．如图所示，某河段两岸平行，越靠近中央水流速度越大．一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中的速度为v，沿水流方向及垂直于河岸方向建立直角坐标系xOy，则该小船渡河的大致轨迹是
A．A B．B C．C D．D
9．一快艇要从岸边某一不确定位置处最快到达河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度v x图象和水流的速度v y图象如图甲、乙所示，则下列说法中正确的是
A．快艇的运动轨迹为直线
B．快艇应该从上游60m处出发
C．最短时间为10s
D．快艇的船头方向应该斜向上游
10．关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A．曲线运动也可以是速度不变的运动B．速率不变的曲线运动是匀速运动
C．曲线运动一定是变速运动D．变速运动一定是曲线运动
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．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（）
A．t B．
2
2
t C．
2
t
D．
4
t
二、填空题
13．如图，套在竖直杆上的物块P与放在水平桌面上的物块Q用足够长的轻绳跨过定滑轮相连，将P由图示位置释放，当绳与水平方向夹角为 时物块Q的速度大小为v，此时物块P的速度大小为______。

14．在如图的实验中，红蜡块沿玻璃管上升的速度为0.12m/s，玻璃管随滑块水平向右移动的速度为0.16m/s，则红蜡块的实际运动速度是___________m/s，运动方向是
___________（与水平方向夹角）。

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．物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向为曲线上该点的___________，所以曲线运动一定是__________运动．
17．平抛运动：初速度沿___________方向的抛体运动．只受___________力作用，在空中运动时间取决于___________
18．一物体的运动规律是x=3t2（m），y=4t2（m），x、y分别为x轴方向和y轴方向的位移，t为时间，物体在x轴方向上的分运动是______，物体合运动的加速度为
______m/s2。

19．如图所示，小球分别以初速度v A、v B离开桌面后做平抛运动，落点分别为A、B，相应的运动时间为t A、t B，由图示可知v A_____v B；t A_____t B（填“>”、“=”或“<”）
20．某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上．人以速度v0匀速地向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A的运动速度是
__________．
三、解答题
21．如图所示，斜面倾角为37°，在斜面上方的O点将一小球以速度v0=3m/s的速度水平抛出，小球恰好垂直击中斜面。

小球可视为质点，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球抛出后经多长时间击中斜面；
(2)抛出点O到斜面的最短距离。

22．在篮球比赛中，投篮的投出角度会影响投篮的命中率。

如图甲所示，在某次篮球比赛中球员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成 =45°的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，投篮过程的示意图如图乙所示，已知投球点到篮筐的距离s=7.2m，不计篮球受的空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2。

求：
(1)篮球进篮筐时的速度大小；
(2)篮球投出后经过的最高点相对篮筐的竖直高度。

23．从1.25m的高处水平抛出一小球，球落地时的速度与水平地面的夹角为45°，求抛出时的初速度和水平位移。

（g取10m/s2）
24．如图所示，倾角θ=37°的斜面位于水平地面上，小球从斜面顶端A点以初速度v0=4m/s 水平向右抛出（此时斜面未动），小球恰好落到斜面底端B点处。

空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10 m/s2，tan 37°=0.75。

(1)求斜面的高度h；
(2)若在小球水平抛出的同时，使斜面以v=2 m/s开始向右做匀速直线运动，则小球经过多长时间落在斜面上？
25．如图所示，质量为m=2.0kg的小物块以初速度v0=5.0m/s从左端滑上粗糙水平桌面上做减速直线运动，经时间t=0.5s后飞离桌面，最终落在水平地面上，小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，桌面高h=0.45 m，不计空气阻力。

求:
(1)小物块离开桌面时速度v的大小和桌面长度l的大小
(2)小物块落地点距飞出点的水平距离x和落地速度v2
26．从高地高80m 处水平抛出一个物体，3s 末物体的速度大小为50m/s ，怱略空气阻力，取g =10m/s 2.求：
（1）物体在空中运动的时间； （2）物体抛出时的初速度大小； （3）物体落地时的水平位移。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题 1．B 解析：B
A ．猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，选项A 错误；
B ．猴子在水平方向上的加速度为0，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，选项B 正确；
C ．t 时刻猴子在水平方向上的速度为v 0，和竖直方向上的分速度为at ，所以合速度
2
20()v v at =+
选项C 错误；
D ．在t 时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x 和h ，根据运动的合成，知合位移
22s x h =+选项D 错误。

故选B 。

2．A
解析：A
A ．根据斜抛运动规律，竖直方向上
y gt =v
知，两次网球在竖直方向上的速度分量相等，而由上面分析可知，沿轨迹1运动的网球在
水平方向上的分速度大于沿轨迹2运动的网球的水平分速度，根据速度的合成
v =可判断得沿轨迹1运动的网球击出时的速度大于沿轨迹2运动的网球击出时的速度，故A 正确。

B ．由题图知，轨迹1中网球运动的水平位移较大，根据水平方向网球做匀速直线运动，可得
x x v t
=
故沿轨迹1运动的网球撞击墙的初速度比沿轨迹2运动的网球撞击墙的初速度大，故BD 错误。

C ．从击出到撞墙，利用逆向思维法，网球做平抛运动，两次高度相同，根据
212
h gt =
可知，网球在空中运动的时间
t =
故从击出到撞墙，两球在空中运动时间相同，故C 错误；
D ．两次运动的加速度都是重力加速度g ，因此两次运动的速度变化率是一样的，故D 错误。

故选A 。

3．C
解析：C
AB ．根据平抛运动的推论
tan 2tan αθ=
由于不管初速度大小，只要小球落在斜面上即位移的夹角θ不变，则α角也保持不变，所以AB 错误； CD ．由平抛运动规律有
tan 2y gt x v θ=
= 解得
02tan v t g
θ
=
由上式可知运动时间与初速度成正比，下落高度与运动时间的平方成正比，则下落的高度与初速度平方成正比，所以C 正确；D 错误； 故选C 。

4．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
v t t v =甲乙合
乙甲合
由上图几何关系可得
sin v v θ
=
甲
甲合 tan v v θ
=
乙
乙合 1cos v v k
θ=
=乙甲 联立解得
21t t k
=甲乙 故选D 。

5．C
解析：C
AB ．在0~1s 内，水平方向为匀速运动，竖直方向为勺加速运动，则合运动为勺变速曲线运动，故AB 错误；
CD ．由于1~2s 内两方向初末速度的大小未知，无法判断速度方向与加速度方向是否在一条直线上，故可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，故C 正确，D 错误。

6．C
解析：C
A ．平抛运动在竖直方向是自由落体运动，根据
212
h gt =
两环下落高度不同，因此运动时间不同，A 错误； B ．水平方向，圆环做匀速运动，根据
0x v t =
由于两环水平位移相同，而运动时间不同，因此两人抛环的速度不同，B 错误； C ．由于两环的水平位移相同，而小孩的竖直位移较小，因此小孩抛出的圆环发生的位移较小，C 正确；
D ．速度变化率等于加速度，两环的加速度都等于重力加速度，D 错误。

故选C 。

7．D
解析：D 【解析】
设AB 的高度为h ，落地点到C 点的距离为x
h h x x ++= 求得：4
3
x m = ，故选D.
点睛：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．
8．C
解析：C
小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动，平行河岸方向先做加速运动后做减速运动，因此合速度方向与河岸间的夹角先减小后增大，即运动轨迹的切线方向与x 轴的夹角先减小后增大，C 项正确． 故选C
9．B
解析：B
A.两分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动．故A 错误；
BCD.船速垂直于河岸时，时间最短．在垂直于河岸方向上的加速度为a =0.5m/s 2 由d =
12
at 2
得： t =20s
在沿河岸方向上的位移为
x =v y t =3×20m=60m
故B 正确，CD 错误．
10．C
解析：C 【解析】
A 、曲线运动的速度方向一定在变化，故曲线运动是变速运动，所以选项A 错误；
B 、匀速圆周运动的速率不变，但方向时刻在变，是变速运动，故选项B 错误；
C 、曲线运动的速度方向时刻在变化，故曲线运动是变速运动，所以选项C 正确；
D 、速度方向不变，只有速度大小变化的运动是变速直线运动，故选项D 错误．
点睛：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．
11．D
解析：D
A ．根据，水平方向
0x v t =
竖直方向上
212
h gt = 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
0x v t =
竖直方向上
212
h gt = 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
0x v t =
竖直方向上
212
h gt = 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
设第一次抛出时A 球的速度为v 1，B 球的速度为v 2，则A 、B 间的水平距离
12()x v v t =+
第二次抛出时两球的速度为第一次的2倍，但两球间的水平距离不变，则
122()x v v t '=+
联立解得
2
t t '=
故选C 。

二、填空题
13．sin v θ
将物块P 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于Q 的速度。

已知Q 的速度为v ，即在沿绳子方向的分速度为v ，可得
P sin v v θ=
则
P sin v v θ
= 14．237°
解析：2 37°
[1]红蜡块的实际运动速度是
0.2m/s v ===
[2]设运动方向与水平方向夹角为θ，则有
0.12tan 0.750.16
y x v v θ=
== 解得 θ=37°
即运动方向与水平方向夹角37°。

15．0
解析：0
根据2BC AB y y gT -=得
0.1T s =
= 则小球平抛运动的初速度为 00.22/0.1x v m s T =
==． 16．切线方向变速【解析】依据曲线运动特征可知：物体做曲线运动时任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上曲线运动速度方向一定改变故曲线运
动一定是变速运动
解析：切线方向 变速
【解析】
依据曲线运动特征可知：物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上，曲线运动速度方向一定改变，故曲线运动一定是变速运动．
17．水平重高度【解析】初速度沿水平方向的抛体运动只受重力作用；竖直方向为自由落体运动则根据则可知在空中运动时间取决于高度点睛：本题考查平抛运动的相关知识在学习的过程中加强记忆
解析：水平 重 高度
【解析】 初速度沿水平方向的抛体运动，只受重力作用；竖直方向为自由落体运动，则根据
212h g t =，则t = 点睛：本题考查平抛运动的相关知识，在学习的过程中加强记忆．
18．初速度为零的匀加速直线运动10
解析：初速度为零的匀加速直线运动 10
[1]由物体在x 轴方向的运动规律x =3t 2（m ）可知，物体的位移与时间的平方成正比 ，对比匀变速直线运动的位移公式2012
x v t at =+ 可得，物体在x 轴方向上的分运动是初速为零，加速度26m /s x a =的匀加速运动； [2]同理可推得在y 轴方向的加速度为28m/s y a =，故物体合运动的加速度为
210m/s a ==
19．<=
解析：< =
[1] [2]根据212
h gt =可知
t = 则
t A =t B
由于x =vt ，因x B >x A ，则
v A <v B
20．【解析】将A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向如图所示拉绳子的速度等于A 沿绳子方向的分速度即所以故本题答案是:点睛:在关联速度问题
中速度的处理一定要沿绳子和垂直于绳子分解 解析：
0cos v θ
【解析】 将A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示．
拉绳子的速度等于A 沿绳子方向的分速度，即0cos A v v θ= 所以0cos A v v θ
= 故本题答案是: 0cos A v v θ=
点睛:在关联速度问题中速度的处理一定要沿绳子和垂直于绳子分解,
三、解答题
21．(1)0.4s ；(2)1.36m
(1)如图所示，设小球击中滑块时竖直方向分速度为y v ，由几何关系得
0tan 37y
v v =︒ 设小球下落的时间为t ，则
y gt =v
解得
0.4s t =
(2)水平方向位移为x ，竖直方向位移为y ，则
0x v t =
212
y gt = tan 370.6m BC x y =︒=
0.6m BP BC x x x =-=
O 到斜面的最短距离
sin 37 1.36m cos37OA BP y s x =+︒=︒
22．(1)v 2m/s ；(2)h =1.8m
(1)设篮球进篮筐时的速度为v ，设此时篮球在水平方向的分速度为v x ，竖立方向的分速度为v y ，篮球从最高点到篮筐的过程中做平抛运动，设此过程的运动时间为t
2
x s v t = y gt =v
tan 45y
x v v ︒=
22x y v v v =+代入数据得
v 2
(2)竖直高度
212
h gt =
代入数据得 h =1.8m
23．5m/s ，2.5m
该运动为平抛运动，竖直方向上属于自由落体，因此有
212h gt =
变形可得下落时间为
2h t g
= 小球落地时的速度方向和水平线的夹角为45︒，则有
tan 451y
v v =︒=
因此有 0v gt =
0s v t =
联立代入数据解得
05m/s v =
2.5m s =
24．(1)1.8m ；(2)0.3s
(1)小球水平抛出后恰好落在斜面底端，设水平位移为x ，则
h =12
gt 2 x =v 0t
由几何知识可得
tan θ=
h x
联立并代入已知数据得h =1.8m ；
(2)如图所示：
设经过时间t 2小球落在斜面上，此时斜面运动的位移为x 1，小球做平抛运动竖直位移为h 2，水平位移为x 2，则有： x 1=vt 2
h 2=12
gt 22 x 2=v 0t 2
由几何知识可得
tan θ=221
h x x - 联立解得
t 2=0.3s
25．（1）4. 0m/s;2.25m （2）1.2m ,5m/s ，方向与水平方向成37°
(1) 小物块受到摩擦力f mg μ=， 根据牛顿第二定律,
f= ma
得
22m /s a =
根据0v v al =-得离开桌面时速度为:
v =4. 0m/s;
根据2012
l v t at =-，得桌长为:
l= 2.25m
(2)设平抛运动的时间为t 1。

由平抛运动规律，有: 竖直方向:
2112
h gt =
得 10.3s t =
水平方向:
1x vt =
得
x =1.2m.
速度
3m/s y l v gt ==
得
25m/s v ==
方向与水平方向夹角
0tan 0.75y
v v θ==
θ=37°
26．（1）4s ；（2）40m/s ；（3）160m （1）根据平抛运动规律有
212
h gt =
解得
4s t =
== 则物体在空中运动的时间为4s 。

（2）3s 末物体的速度大小为v ，则有
v =，50m/s v = 110330m/s y v gt ==⨯=
解得
0=40m/s v
则物体抛出时的初速度大小40m/s 。

（3）物体落地时的水平位移为
0404160m x v t ==⨯=。