2024-2025學(xué)年新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)單元素養(yǎng)檢測(cè)含解析新人教版必修2

PAGE13-第五章拋體運(yùn)動(dòng)(90分鐘100分)【合格性考試】(60分鐘60分)一、選擇題(本題共9小題，每小題3分，共27分)1.一個(gè)物體在力F1、F2、F3…Fn共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若突然撤去F2，而其他力不變，則該物體 ()A.可能做曲線運(yùn)動(dòng)B.不行能接著做直線運(yùn)動(dòng)C.肯定沿F2的方向做直線運(yùn)動(dòng)D.肯定沿F2的反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選A。依據(jù)題意，物體起先做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體所受的合力肯定為零，突然撤去F2后，物體所受其余力的合力與F2大小相等、方向相反，而物體速度的方向未知，故有多種可能狀況：若速度的方向和F2的方向在同始終線上，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若速度的方向和F2的方向不在同始終線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，A正確。2.春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達(dá)對(duì)新年的祝愿。如圖所示，孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng)，孔明燈的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為圖中的()A.直線OA B.曲線OBC.曲線OC D.曲線OD【解析】選D?？酌鳠粼谪Q直O(jiān)y方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，在水平Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則合力沿Oy方向，所以合運(yùn)動(dòng)的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，故孔明燈做曲線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合合力指向軌跡凹側(cè)可知軌跡可能為題圖中的曲線OD，故D正確。3.如圖所示，當(dāng)汽車靜止時(shí)，車內(nèi)乘客看到窗外雨滴沿豎直方向OE勻速運(yùn)動(dòng)。在t=0時(shí)刻，汽車由靜止起先做甲、乙兩種勻加速啟動(dòng)，同時(shí)有一雨滴從O點(diǎn)下落，甲種狀態(tài)啟動(dòng)后t1時(shí)刻，乘客看到在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)下落的雨滴從B處離開(kāi)車窗，乙種狀態(tài)啟動(dòng)后t2時(shí)刻，乘客看到在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)下落的雨滴從F處離開(kāi)車窗，F(xiàn)為AB的中點(diǎn)。則t1∶t2為()A.2∶1 B.1∶C.1∶ D.1∶(-1)【解析】選A。雨滴在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度大小相等，與水平方向的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，故t1∶t2=∶=2∶1，A正確。4.如圖所示，甲、乙兩船在同一勻速的河水中同時(shí)起先渡河，M、N分別是甲、乙兩船的動(dòng)身點(diǎn)，兩船船頭與河岸均成α角，甲船船頭恰好對(duì)準(zhǔn)N點(diǎn)的正對(duì)岸P點(diǎn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間乙船恰好到達(dá)P點(diǎn)。假如甲、乙兩船在靜水中的速度大小相同，且甲、乙兩船相遇不影響各自的航行，下列推斷正確的是 ()A.甲船也能到達(dá)M點(diǎn)正對(duì)岸B.甲船渡河時(shí)間肯定比乙船短C.甲、乙兩船相遇在NP直線上的某點(diǎn)(非P點(diǎn))D.渡河過(guò)程中兩船不會(huì)相遇【解析】選C。乙船垂直河岸到達(dá)正對(duì)岸，說(shuō)明水流方向向右，甲船參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿著船頭指向的勻速運(yùn)動(dòng)，隨著水流方向的勻速運(yùn)動(dòng)，故不行能到達(dá)M點(diǎn)正對(duì)岸，故A錯(cuò)誤；船渡河的速度為船本身的速度垂直河岸方向的分速度vy=vsinα，船渡河的時(shí)間t==，故甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相同，故B錯(cuò)誤；船沿垂直河岸方向的位移y=vyt′=vt′sinα，可知隨意時(shí)刻兩船沿垂直河岸方向的位移相等，又由于乙船沿著NP方向運(yùn)動(dòng)，故相遇點(diǎn)在NP直線上的某點(diǎn)(非P點(diǎn))，故C正確，D錯(cuò)誤。5.如圖所示，不計(jì)全部接觸面之間的摩擦，斜面體固定，兩物體質(zhì)量分別為m1和m2，且m1<m2。若將m2從位置A由靜止釋放，當(dāng)落到位置B時(shí)，m2的速度為v2，且繩子與豎直方向的夾角為θ，則這時(shí)m1的速度大小v1等于 ()A.v2sinθ B.C.v2cosθ D.【解析】選C。m1的速度與繩子上各點(diǎn)沿繩子方向的速度大小相等，所以繩子的速度等于m1的速度v1，而m2的實(shí)際運(yùn)動(dòng)應(yīng)是合運(yùn)動(dòng)(沿桿向下)，合速度v2可由沿繩子方向的分速度和垂直于繩子的分速度來(lái)合成(即兩個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果)。因此v1跟v2的關(guān)系如圖所示，由圖可得m1的速度大小v1=v2cosθ，C正確。6.如圖所示,在某次空投演習(xí)中,離地距離為H處的飛機(jī)放射一顆導(dǎo)彈,導(dǎo)彈以水平速度v1射出,欲轟炸地面上的目標(biāo)P,反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時(shí)以速度v2豎直向上放射導(dǎo)彈進(jìn)行攔截。設(shè)飛機(jī)放射導(dǎo)彈時(shí)與攔截系統(tǒng)的水平距離為s,假如攔截勝利,不計(jì)空氣阻力,則v1、v2的關(guān)系應(yīng)滿意 ()A.v1=v2 B.v1=v2C.v1=v2 D.v1=v2【解析】選B。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t攔截勝利,此時(shí)飛機(jī)放射的導(dǎo)彈在豎直方向上下落了h(導(dǎo)彈做平拋運(yùn)動(dòng)),則攔截系統(tǒng)的導(dǎo)彈豎直上升了H-h。由題意知,水平方向上有s=v1t,豎直方向上有h=gt2,H-h=v2t-gt2,聯(lián)立以上三式得,v1、v2的關(guān)系為v1=v2,故B正確。7.如圖所示，小明同學(xué)利用拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律做試驗(yàn)。在M點(diǎn)的正上方離地高H處以水平速度v1向右投擲一飛盤P，反應(yīng)靈敏的小狗Q同時(shí)在M點(diǎn)右方水平地面上的N點(diǎn)以速度v2斜向左上方跳出，結(jié)果飛盤P和小狗Q恰好在M、N連線的中點(diǎn)正上方相遇。為使問(wèn)題簡(jiǎn)化，飛盤和小狗均可看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)飛盤和小狗運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受空氣的阻力，則飛盤水平拋出后至與小狗相遇的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是 ()A.飛盤和小狗速度的改變量不相等B.初速度大小關(guān)系肯定是v2<v1C.小狗相對(duì)飛盤做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.飛盤和小狗相遇點(diǎn)在距離地面H高度處【解析】選C。飛盤和小狗分別做平拋和斜上拋運(yùn)動(dòng)，依據(jù)Δv=gt可知，速度改變量相同，故A錯(cuò)誤；因?yàn)轱w盤和小狗恰好在M、N兩點(diǎn)連線中點(diǎn)的正上方相遇，說(shuō)明它們的水平位移大小相等，又因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，所以它們?cè)谒椒较蛏系乃俣认嗤磛2cosθ=v1，所以v2>v1，故B錯(cuò)誤；飛盤和小狗都只受到重力作用，都做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度相同，所以小狗相對(duì)飛盤做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；依據(jù)題意可知飛盤和小狗運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，因?yàn)椴恢佬」吩谪Q直方向初速度的詳細(xì)大小，所以不能推斷飛盤和小狗相遇點(diǎn)距離地面的高度，故D錯(cuò)誤。8.如圖所示，從傾角為θ的斜面上的M點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，小球的初速度為v0，最終小球落在斜面上的N點(diǎn)，則(重力加速度為g)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.可求M、N之間的距離B.可求小球落到N點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向C.可求小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能D.可以斷定，當(dāng)小球速度方向與斜面平行時(shí)，小球與斜面間的距離最大【解析】選C。設(shè)小球從拋出到落到N點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)ts，則有tanθ==，t=，因此可求出dMN==，vN=，方向：tanα=，故A、B正確。但因小球的質(zhì)量未知，因此小球在N點(diǎn)的動(dòng)能不能求出，C錯(cuò)誤。當(dāng)小球速度方向與斜面平行時(shí)，小球在垂直斜面方向的速度為零，此時(shí)小球與斜面間的距離最大，D正確。9.將一個(gè)小球斜向上拋出，小球在空中依次飛過(guò)三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3。圖中曲線為小球在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡。若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說(shuō)法正確的是()A.小球通過(guò)第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長(zhǎng)B.小球通過(guò)第1個(gè)窗戶重力做的功最大C.小球通過(guò)第3個(gè)窗戶重力的平均功率最小D.小球通過(guò)第3個(gè)窗戶的平均速度最大【解析】選C。將該斜拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向，在豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)窗戶3時(shí)豎直方向上的速度小于通過(guò)窗戶1、2豎直方向的速度，所以通過(guò)窗戶3的時(shí)間最長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤。通過(guò)3個(gè)窗戶時(shí)在豎直方向上的位移相等，所以重力做功相等，故B錯(cuò)誤。依據(jù)PG=，重力做功相等，通過(guò)第3個(gè)窗戶的時(shí)間最長(zhǎng)，所以平均功率最小，故C正確。在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中速度越來(lái)越小，通過(guò)3窗戶的平均速度最小，故D錯(cuò)誤。二、試驗(yàn)題(6分)10.在做“探討平拋物體的運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)時(shí)：(1)“探討平拋物體的運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)的裝置如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_________。

A.在試驗(yàn)前應(yīng)將斜槽的末端切線調(diào)成水平B.將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C.小球每次必需從斜面上同一位置由靜止起先釋放D.斜槽對(duì)小球的摩擦對(duì)本試驗(yàn)有影響，應(yīng)當(dāng)選擇盡量光滑的斜槽(2)如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，假如取g=10m/s照相機(jī)的閃光頻率是_________Hz；小球平拋的初速度的大小是_________m/s；小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是_________m/s。

【解析】(1)選D。試驗(yàn)中必需保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度且只受重力作用，故A正確；依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知其運(yùn)動(dòng)軌跡在豎直平面內(nèi)，因此在試驗(yàn)前，應(yīng)運(yùn)用重錘線調(diào)整木板在豎直平面內(nèi)，即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行，故B正確；如要記錄小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，必需重復(fù)多次，才能畫(huà)出幾個(gè)點(diǎn)，因此為了保證每次平拋的軌跡相同，要求小球每次從同一高度由靜止釋放，故C正確；斜槽軌道是否是光滑的，不會(huì)影響小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。(2)在豎直方向上，依據(jù)Δy=2L=gT2得，T==s=0.1s，則照相機(jī)的閃光頻率f==Hz=10Hz小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，v0==m/s=1.5m/s，B點(diǎn)的豎直分速度vyB==m/s=2.0m/s，依據(jù)平行四邊形定則知，BvB==m/s=2.5m/s。答案：(1)D(2)101.52.5三、計(jì)算題(本題共3小題，共27分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(8分)如圖所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上，槍口與目標(biāo)靶之間的距離x=100m，200m/s，子彈從槍口射出的瞬間，目標(biāo)靶由靜止起先釋放，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，求：(1)從子彈由槍口射出起先計(jì)時(shí)，(2)目標(biāo)靶由靜止起先釋放到被子彈擊中，下落的距離h為多少？【解析】(1)子彈做平拋運(yùn)動(dòng)，它在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)子彈經(jīng)t時(shí)間擊中目標(biāo)靶，則t= (2分)代入數(shù)據(jù)得t=0.5s (2分)(2)目標(biāo)靶做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=gt2 (2分)代入數(shù)據(jù)得h=1.25m (2答案：(1)0.5s(2)1.2512.(9分)如圖所示，在距地面80m高的水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)上每隔1s依次放下a、b、c三物體，拋出點(diǎn)a、b與b、c間距分別為45m和55m，分別落在水平地面上的A(1)飛機(jī)飛行的加速度大??；(2)剛放下b物體時(shí)飛機(jī)的速度大??；(3)b、c兩物體落地點(diǎn)BC間距離?！窘馕觥?1)飛機(jī)水平方向上，由a經(jīng)b到c做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由Δx=aT2 (1分)得，a===10m/s2。 (1分)(2)因位置b對(duì)應(yīng)a到c過(guò)程的中間時(shí)刻，故有vb==50m/s。 (2分(3)設(shè)物體落地時(shí)間為t，由h=gt2 (1分)得：t==4s， (1分)B、C間距離為：xBC=xbc+vct-vbt。 (1分)又vc-vb=aT， (1分)得：xBC=xbc+aTt=95m。 (1答案：(1)10m/s2(2)5013.(10分)如圖所示，練習(xí)雪道由傾斜部分AB段和水平部分BC段組成，其中傾斜雪道的傾角θ=45°，A處離水平地面的高度H=5m。運(yùn)動(dòng)員每次練習(xí)時(shí)在A處都沿水平方向飛出，不計(jì)空氣阻力。取g=10(1)求運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間tm。(2)若運(yùn)動(dòng)員要落在AB段，求其在A處飛出時(shí)的最大速度vm大小。(3)運(yùn)動(dòng)員在A處飛出的速度為v，當(dāng)其落到BC段時(shí)，速度方向與豎直方向的夾角為α，試通過(guò)計(jì)算畫(huà)出tanα-v圖像?！窘馕觥?1)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)員下落的高度H=5m，依據(jù)H=gt2 (2分得，tm==s=1s(1分)(2)若運(yùn)動(dòng)員落在斜面上，速度最大時(shí)恰好落在B點(diǎn)，由于θ=45°，則運(yùn)動(dòng)員的水平位移：x=H=5m(1運(yùn)動(dòng)員飛出時(shí)的最大初速度vm==m/s=5m/s(1分)(3)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)BC段時(shí)，下落的時(shí)間是1s，則落地時(shí)豎直方向的分速度vy=gtm=10×1m/s=10運(yùn)動(dòng)員到達(dá)BC的過(guò)程中水平方向的分速度不變，到達(dá)B點(diǎn)的水平方向的分速度為5m/s，所以到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角滿意tanα=== (1分)在BC段：tanα==v (1分)所以畫(huà)出tanα-v圖像如圖。 (2分)答案：(1)1s(2)5m【等級(jí)性考試】(30分鐘40分)14.(5分)(多選)如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖乙所示，同時(shí)人頂著桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的x-t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系，下列說(shuō)法正確的是 ()A.猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B.猴子在0～2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.t=0時(shí)猴子的速度大小為8D.猴子在0～2s內(nèi)的加速度大小為4m【解析】選B、D。由題圖乙可知，猴子在豎直方向做初速度為8m/s，加速度大小為||m/s2=4m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，水平方向做速度大小為||m/s=4m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，故猴子在0～2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；t=0時(shí)猴子的速度大小為v0==4m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；猴子在0～2s內(nèi)的加速度大小為4m/s2，選項(xiàng)D15.(5分)在公園里我們常?？梢钥吹酱笕撕托『⒍枷矏?ài)玩的一種嬉戲——“套圈”，如圖所示是“套圈”嬉戲的場(chǎng)景。假設(shè)某小孩和大人從同一條豎直線上距離地面的不同高度處分別水平拋出兩個(gè)小圓環(huán)，大人拋出圓環(huán)時(shí)的高度為小孩拋出圓環(huán)高度的倍，結(jié)果恰好都套中地面上同一物體。不計(jì)空氣阻力，則大人和小孩所拋出的圓環(huán) ()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為9∶4 B.速度改變率之比為4∶9C.水平初速度之比為2∶3 D.落地時(shí)速度之比為3∶2【解析】選C。依據(jù)t=可知大人和小孩所拋出的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3∶2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；速度改變率等于加速度，因?yàn)榧铀俣染鶠間，可知速度改變率之比為1∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；大人和小孩的水平位移相等，依據(jù)v=可知水平初速度之比等于2∶3，選項(xiàng)C正確；依據(jù)vy=可知，落地的豎直速度之比為3∶2，則依據(jù)v=可知落地時(shí)速度之比不等于3∶2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。16.(5分)如圖，一同學(xué)站在湖邊從同一位置先后斜向上拋出兩個(gè)小石塊a、b，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中所示，a、b達(dá)到的最高點(diǎn)距離湖面的高度相同。不計(jì)空氣阻力，以下推斷正確的是 ()A.落到湖面時(shí)，b的速度比a的大B.a在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比b長(zhǎng)C.在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，b的加速度比a的大D.a、b在最高點(diǎn)時(shí)速度相同【解析】選A。由于b的水平位移大，則b的水平速度大，a、b達(dá)到的最高點(diǎn)距離湖面的高度相同，落到湖面上的豎直方向速度相同，所以落到湖面時(shí)，b的速度比a的大，故A正確；由于兩個(gè)小石塊上升的最大高度相等，則豎直方向的初速度相同，依據(jù)H=vyt-gt2可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故B錯(cuò)誤；在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，b的加速度和a的加速度相同，均為重力加速度g，故C錯(cuò)誤；a、b在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度為零，b的水平位移大，則b速度大，故D錯(cuò)誤。17.(8分)如圖1，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探討平拋運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過(guò)桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)，在鋼球拋出后經(jīng)過(guò)的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過(guò)豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)整，在木板上固定一張白紙，該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的試驗(yàn)。A.試驗(yàn)前在白紙上畫(huà)一條直線，并在線上標(biāo)出a，b，c三點(diǎn)，且ab=bc