(沪科版)必修2物理：第1章《怎样研究抛体运动》章末检测.docx

第一章怎样研究抛体运动章末综合检测（沪科版必修2）
（时间：90分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1.（2011年广东佛山高一考试）物体在做平抛运动的过程中，以下物理量否变的是（）
A.物体的速度
B.物体位移的方向
C.物体竖直向下的分速度
D.物体的加速度
解析：选D.平抛运动只受重力作用，运动过程中加速度不变，故D正确；因竖直方向做匀加速直线运动，故物体的速度、位移随时间变化，故A、B、C错误.
2.（2010年高考江苏卷）如图1一8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（）
患线
: O
橡皮
占
图1—8
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
解析：选A.由于橡皮参与两个分运动，一个是竖直向上的运动.由绳收缩的量决定；一个是水平的分运动，由铅笔的运动决定，这两个分运动都是匀速直线运动，所以橡皮的合运动也是匀速直线运动，A正确.
3.（2011年东城区模拟）如图1—9所示，人站在平台上平抛一小球，球离手时速度为“，落
解析：选C.做平抛运动的小球，水平方向的速度不变，即无论在哪一时刻，在x轴上的分量始终为可，故c正确.
4.下列关于运动的分解的说法中否正确的是（）
A.初速度不为零的匀加速直线运动，可以分解成一个匀速直线运动与一个初速度为零的匀加速直线运动
B.一个在平面上的曲线运动可以分解成两个直线运动
C.沿斜面向上的运动可以分解为一个水平方向的运动和一个竖直向上的运动
D.可以将斜向下速度为9 m/s的运动分解成两个速度分别为3 m/s和5 m/s的匀速运动解析选D.由匀变速直线运动的位移公式$ =琢+如"可以看出初速度不为零的匀加速直线运动，可分解成一个匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动，A正确.平面上的曲线运动可以分解成两个直线运动，沿斜面向上的运动可以分解成一个水平方向和一个竖直方向向上的运动，B、C正确.两个分别为3 m/s和5 m/s的匀速运动其合运动速度不可能为9 m/s.D 项错.
5.斜抛物体运动的轨迹在射高两侧对称分布（抛出点与落地点在同一水平面上），则（）
A.位移大小相等的位置有两处
B.速度大小相等的位置仅有两处
C.从抛出点到最高点的时间一定等于从最高点到落地点的时间
D.整个过程中速度方向时刻改变，速率也越来越大
解析：选BC.斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，水平方向速度不变，由竖直上抛运动的对称性可得速度大小相等的点有两个，上升和下落时间相等，因此B、C 对.A选项中竖直位移相等的时刻有两个，但水平位移不相等，因此位移大小处处不等.整个过程中速度方向时刻改变，在上升过程中速率越来越小，下落过程中速率越来越大，D错.
6.（2011年荷泽高一检测）如图1 — 10所示，一架战斗机在距地面高度一定的空中，由东向西沿水平方向匀速飞行，发现地面目标P后，开始瞄准并投掷炸弹.若炸弹恰好击中目标P, 假设投弹后飞机仍以原速度水平匀速飞行，则（空气阻力不计）（）
s易”―”””
图1-10
A.飞机投弹时在P点的正上方
B.炸弹落在P点时，飞机在P点的正上方
C.飞机飞行速度越大，投弹时飞机到P点的距离应越小
D.无论飞机飞行速度多大，从投弹到击中目标经历的时间是一定的
解析：选BD.炸弹离开飞机时以和飞机相同的水平初速度做平抛运动，炸弹在水平方向做匀速直线运动，落地时与飞机的水平位移相等，此时飞机在P点的正上方，A错误，B正确；炸弹的飞行时间由竖直高度决定，即/=\岸.与飞机的飞行速度无关，D正确；由x=v o t知飞行速度越大，
水平位移越大，飞机到P点的距离应越大，C错误.
7.河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图1一11甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（）
A.船渡河的最短时间是100 s
B.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5 m/s
解析：选ABD.由图甲、乙可知，河宽d=300 m,水流最大速度如水=4 m/s,船在静水中的速度。

船=3 m/s,要使船以最短时间过河，船头必须与河岸垂直，且最短时间俎加=比=驾- e船S
s=100s,故A、B年确；由于水輕速度不恒定,故船的轨迹是一条曲线，C错误；船在河水中的最大速度v m=ylvm^+v^=yl42+32 m/s=5m/s, D 正确.
8.在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘
下落速度的水平分量大小％、竖直分量大小匕与时间f的图像，可能正确的是（）
图1一12
解析：选B.运动员下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，随下落速度的减小而减
A B D
小.水平方向运动员仅受空气阻力，f x=ma x, o*减小，厶减小，a*减小，故B对、A错, 竖直方向运动员受重力（向下）和空气阻力心，则有：mg—f y=ma y,色增大，厶增大，色减小，C、D均错.
9.如图1一13所示.离地面高％处有甲、乙两个物体，甲以初速度00水平射出，同时乙以初速度沿倾角为45。

的光滑斜面滑下.若甲、乙同时到达地面，则久的大小是（）
D.2\[gh
解析：选A.甲做平抛运动％=务"①
乙做初速度为的匀加速直线运动
\[2h = 0（）/+*g,sin45°②联立①②得v0^\[gh/2.
10.将一个小球以速度可水平抛出，要使小球垂直打到一个斜面上，斜面与水平方向的夹角为a,下列说法中正确的是（）
A.若保持水平速度°。

不变，斜面与水平方向的夹角a越大，小球的飞行时间越长
B.若保持水平速度0。

不变，斜面与水平方向的夹角a越大，小球的飞行时间越短
C.若保持斜面倾角a不变，水平速度如越大，小球的飞行时间越长
D.若保持斜面倾角a不变，水平速度如越大，小球的飞行时间越短
解析：选BC.如图所示，小球垂直打到斜面上的情况由图示知：
VQ=vsina® 又v y=gt® 由①②③式得/=晋辺所以，％恒定，a越大，/越小，选项B正确；a恒定，oo越大，/越大，选项C正确.
二、填空题（本题共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上）
11.（10分）试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供实验器材: 弹射器（含弹丸，如图1 — 14所示）、铁架台（带有夹具）、米尺，试按要求作答：
弹射器
图1-14
（1）在安装弹射器时应注意_____.
（2）__________________________实验中需要测量的量是.
（3）_________________________________________________________________________ 由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的办法是_________________ 答案：（1）弹射器保持水平，保证弹丸初速度沿水平方向
（2）弹丸下降的高度h和水平射程x _
（3）在不改变高度力的条件下，进行多次实验测量水平射程x,求出x的平均值匚，以减小误差
12. （8分）（2010年高考天津卷）如图1—15所示，在高为％的平台边缘水平抛出小球4, IW 在
水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g.若两球能在空中相遇，则小球4的初速度％应大于_________________ ,
A、B两球初速度之比严为 ________ ・
图1-15
解析：设A、B球经过时间f相遇，A平抛，有如〉方〉普，解得对A有：v A t=s9对〃有：如―号
=h—号,两式相比得，~=7~-
Z L V B n
答案：h
三、计算题（本题共4小题，共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤, 只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. （10分）（2010年高考北京卷）如图1一16所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上的4点.已知O点是斜坡的起点.斜坡与水平面的夹角0= 37°,运动员的质量加=50 kg.不计空气阻力.（取sin37°=0.60, cos37°=0.80；g取10m/s2）求：
（1）4点与O点的距离厶
（2）运动员离开O点时的速度大小.
解析：（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有
Zsin37°=务户
A点与O点的距离i—2s j n jyo—75 m.
（2）设运动员离开O点的速度为°。

，运动员在水平方向做匀速直线运动, 即£cos37°=vo#
»”生Lcos37°,
解得如= --- -=20 m/s.
答案：（1）75 m （2）20 m/s
14. （10分）打高尔夫球的人在发球处（该处比球洞所在处低15 m）击球，该球初速度为36 m/s, 与水平方向成30。

角.问他会把球向球洞处打多远？（忽略空气阻力，g取9.8 m/s2）解析：如图所示.
球初速度的水平分量和竖直分量分别是：
0o*=o ()cos0=36cos3O° m/s=31.2 m/s,
Ooy=0osin0=36sin3O° m/s=18 m/s.
由 y=CD,可得 CD=吋一，
代入已知量，整理后可得r=2.40 s 或r=1.28s.
其中r=1.28s 是对应于B 点的解(如图所示)，表示了该球自由飞行至B 点处所需的时间，因 此在本题中，/应取2.40 s.在此飞行时间内，球的水平分速度不变，于是最后可得：
x = Oo 』=31.2X2.40 m=74.9 m.
答案：74.9 m
15. (10分)(2011年固原高一考试)在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹 上三点4、B 、C,如图1一17所示，以4为坐标原点，建立坐标系，各点坐标值已在图中标 出.求：
(1)小球平抛初速度的大小；
(2)小球做平抛运动的初始位置坐标.
解析：(1)如题图所示，小球在4B 段、BC 段水平位移相等，而小球在水平方向做匀速运动， 因此小球在这两段的运动时间t AB =t BC =T.
小球在竖直方向做匀加速运动， ，，
由 Sy —aT 2 得(0.25—0.15)cm=10 m/sh, T —0.1 s
小球在水平方向上做匀速运动，
4 Ax 0・1 , 一 ，
有 Qo=〒=5T 皿=1 H1/S.
(2)由于小球在竖直方向上做匀加速直线运动，小球在B 点的竖直分速度大小等于在AC 段竖 直方向平均速度的大小.
0.4 , z
Ve y =Wl m/s=2 m/s
设小球从抛出点o 到B 点历时为r°B ，有
小球从抛出点O 到A 点历时：
toA =(OB —T=0.1 s
因此，XOA =巩『0人=10 cm, yoA =~jS^0A =5 cm 故O 点坐标值为(一10 cm, —5 cm).
* _如_ t0B= g = 2
10
答案：(1)1 m/s (2)(—10 cm, —5 cm)
16.(12分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题, 设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)
图1-18
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为届处以速度“水平发出，落在球台的巴点(如图1—18 实线所示)，求凡点距O点的距离小.
(2)若球在O点正上方以速度水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的B点(如图1 —18虚线所示)，求02的大小.
解析：(1)如图所示，设发球时飞行时间为如根据平抛运动
2L
Xi — Vih②
解得：X1 =
(2)设发球高度为屁，飞行时间为切同时根据平抛运动h2=^gt2④
X2— V2t2®
且h2—h®。