通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版知识点总结(超全).pdf

1 通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版知识点总结通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版知识点总结(超全超全)单选题 1、军事演习中，飞机投弹的过程可以抽象成如图所示的过程。在距地面h（h很大）高处以初速度0沿水平方向抛出一个小球，不计空气阻力。研究平抛运动的规律时主要采用的研究方法是（）A合成法 B分解法 C等效法 D替代法 答案：B 研究平抛运动的规律时主要采用的研究方法是分解法，通常将平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动进行分析。故选 B。2、在动力学中，物体的运动情况一般由物体所受合力F与物体的初速度v0两个因素共同决定；曲线运动与直线运动具有不同的特点，但又具有一定的联系。如图所示，一块橡皮用不可伸长的细线悬挂于O点，用铅笔靠着细线的左侧从O点开始水平向右匀速移动，运动过程中始终保持悬线竖直。在铅笔向右匀速移动过程中，橡皮运动的速度（）2 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 答案：A 橡皮在水平方向的分运动与铅笔的移动相同，即橡皮水平方向做匀速运动，橡皮在竖直方向的运动为绳的运动，也是匀速运动，根据合运动与分运动的关系，两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，即橡皮运动的速度大小和方向均不变。故选 A。3、一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（）Ax轴 Bx轴 Cy轴 Dy轴 答案：D 由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，因v0有沿y轴正向分量，而vA沿y轴正向分量为零，所以恒力F必有沿y轴负向分量，由选项得知，物体受到的恒力的方向只能是y轴负方向，故 A、B、C 三项错误，D 项正确。故选 D。3 4、运动员在体育场上奋力抛出铅球，其运动轨迹如图所示。已知B点为铅球运动的最高点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小 BA点的加速度与速度的夹角小于 90 CA点的加速度比D点的加速度大 D从A点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小 答案：A B由题意得，物体在A点仅受重力，重力方向向下，而速度的方向向左上方，A点的加速度与速度的夹角大于90，故 B 错误；C物体仅受重力，因此合外力不变，加速度也不变，因此A点加速度与D点加速度相同，故 C 错误；AD由于物体仅受重力，重力方向竖直向下，加速度方向竖直向下，由题图可知由A到B速度的方向从斜向左上变为水平向左，从B到D速度的方向从水平向左变为斜向左下，因此加速度与速度方向夹角一直减小，故 A正确，D 错误。故选 A。5、如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为 3h，其左边缘a点比右边缘b点高 0.5h。坑内最低点c与a的水平距离和高度差均为h，不计空气阻力，人与摩托车可视为质点。则落在c点与落在b点时的速率之比为（）4 A12B23C34D45 答案：A 设摩托车与人平抛的初速度大小为1时落在c点，竖直方向上，由=1212可得 1=2 水平方向上，由=11可得 1=1=2 则在c点时速率=12+2=52 设摩托车与人平抛的初速度大小为2时落在b点，同理有 12=1222，3=22 则在b点时速率=22+=10 则落在c点与落在b点时的速率之比为=12 故选 A。6、如图所示，乒乓球的发球器安装在足够大的水平桌面上，可绕竖直转轴OO转动，发球器OA部分水平且与桌面之间的距离为h，OA部分的长度也为h，重力加速度为g。打开开关后，发球器可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，2v022.设发射出去的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计。若使该发球器绕转轴OO在 90的范围内来回缓慢地水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面碰5 撞区域的面积S是（）A2h2B3h2C4h2D8h2 答案：C 设乒乓球做平抛运动的时间为t，则 =2 当速度最大时，水平位移具有最大值 max=max=22 2=4 当速度最小时，水平位移具有最小值 min=min=2 2=2 其中vmax、vmin为v0的最大值和最小值，又因为发球器OA部分长度也为h，故乒乓球的落点距竖直转轴距离的范围为 3hx5h 乒乓球第一次与桌面碰撞区域是一个圆心角为 90的宽度为 2h的环形带状区域，其面积为 =14(5)2(3)2=42 6 故选 C。7、如图所示，从倾角为 且足够长的斜面的顶点A，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为1，小球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为1，第二次初速度为2，小球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为2，若2 1，则1和2的大小关系是（）A1 2 B1 2 C1=2 D无法确定 答案：C 根据平抛运动的推论，做平抛（或类平抛）运动的物体在任一时刻或任一位置时，设其速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则 tan=2tan 由上述关系式结合题图中的几何关系可得 tan(+)=2tan 此式表明小球的速度方向与斜面间的夹角仅与有关，而与初速度无关，因此 1=2 即以不同初速度平抛的物体，落在斜面上各点的速度方向是互相平行的。故选 C。8、标枪比赛中，某选手进行了三次投掷，标枪的出手位置和离开手时的速度大小相等、方向略有不同。如标枪在空中仅受重力作用且可看成质点。下列说法正确的是（）A三次投掷，标枪的水平位移都相等 B三次投掷，标枪的运动时间都相等 7 C如忽略运动员投掷标枪时出手点离地高度，当投掷方向与水平方向等于37角时水平位移最大 D如忽略运动员投掷标枪时出手点离地高度，当投掷方向与水平方向等于45角时水平位移最大 答案：D AB根据竖直方向=0sin 则上升的运动的时间为 0=上 根据运动的对称性可知，运动的总时间为 =2上=20sin 0相等，不同，则时间不相等，由水平位移 =(0cos)可知水平位移不相等，故 A、B 错误；CD运动的水平位移为 =(0cos)解得 =02sin2 由上述分析可知 =45 时，sin2最大，则落地点和抛出点间的水平距离最大，故 C 错误，D 正确。故选 D。9、一个倾角为37的斜坡如图所示，某小孩在做游戏时，从该斜坡顶端将一足球水平踢出。已知足球被踢出时8 的初速度大小为203m/s。取=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，斜坡足够长，不计空气阻力。该足球在空中运动的过程中到斜坡的最远距离为（）A0.5mB1mC2mD3m 答案：B 将足球初速度0与重力加速度分别分解到沿斜面和垂直于斜面方向，如图所示 足球在垂直于斜面方向做初速度不为零的匀减速直线运动，垂直于斜面方向初速度大小 2=0sin37=350 垂直于斜面方向加速度大小 2=cos37=45 当垂直于斜面方向的速度减为零时，足球离斜面最远，根据 0 22=22 代入数据解得 =1m 故选 B。9 10、某次训练中，舰载机在某一高度水平匀速飞行，离目标水平距离时投弹，准确命中目标。现将舰载机水平飞行高度变为原来的94倍，飞行速度变为原来的 1.5 倍，要仍能命中目标，则舰载机投弹时离目标的水平距离比原来要多（不计炸弹飞行过程中的空气阻力）（）AB54C2D94 答案：B 炸弹被投下后做平拋运动，在水平方向上的分运动为匀速直线运动，在竖直方向上的分运动为自由落体运动，所以在竖直方向上 =122 解得 =2 在水平方向上 =0=02 当舰载机飞行的高度变为原来的94倍，飞行速度变为原来的 1.5 倍时，飞机投弹时距离目标的水平距离=1.502 94=94 飞机投弹时距离目标的水平距离比原来多 =54 故选 B。11、一人骑自行车向东行驶，当车速为 4m/s 时，他感到风从正南方向吹来，当车速增加到 7m/s 时，他感到风从东南方向（东偏南 45）吹来。假设风速的方向和大小恒定，则风对地的速度大小为（）10 A7m/sB6m/sC5m/sD4m/s 答案：C 当车速为 4m/s 时，人感到风从正南方向吹来，画出矢量图如图（a）所示，故风对地的速度大小沿行驶方向的分速度为 4m/s，当车速增加到 7m/s 时，他感到风从东南方向（东偏南 45）吹来，画出矢量图如图（b）所示，可知，风对地的速度大小沿着垂直行驶方向的分速度大小为 3m/s，因此风对地的速度大小为 5m/s。故选 C。12、2020 年受“新冠肺炎”的影响，全国人民自愿居家隔离。小豆在家和爸爸玩“套圈”游戏，第一次扔在小黄人正前M点，不计空气阻力。第二次扔之前小豆适当调整方案，则小豆可能仍中的措施是（）A小豆在原处，仅增加扔套圈的水平初速度 B小豆在原处，仅减小水平扔出套圈时的高度 C小豆沿小黄人与M点连线方向后退，仅增加人和小黄人之间的距离 D小豆在原处，降低扔套圈的高度和扔套圈的水平初速度 答案：A ABD物体做平抛运动满足 11 =0，=122 解得 =02 第一次扔在小黄人正前M点，因此说明 0，其中0为第一次扔圈时小豆和小黄人之间的距离。当小豆站在原处时，增加水平初速度、抛出高度都能增加“圈”的水平位移，使其等于0，增加套中的几率，故 A 正确，BD 错误；C小豆沿小黄人与M点连线方向后退，仅增加人和小黄人之间的距离，相当于0进一步增大，而保持不变，因此不可能套中小黄人，故 C 错误。故选 A。13、平抛实验测v0时产生误差，与误差无关的是（）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 答案：A A只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道是否光滑不会产生误差，故 A 正确；B当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后的初速度方向就不是水平方向，小球运动做斜抛运动，所以有误差产生，故 B 错误；C小球受空气阻力，导致其水平方向上不是匀速运动，所以会产生误差，故 C 错误；D若小球每次自由滚下的位置不同，则平抛的初速度就不同，会导致平抛轨迹不同，在确定平抛轨迹上的点时，会产生误差，故 D 错误。故选 A。12 14、如图所示，某救援队利用如下装置转运救灾物资，物资穿在竖直固定光滑杆上，若汽车速度为1，物资运动速度为2，定滑轮左右两侧轻绳与竖直方向夹角分别为、。不计滑轮质量以及绳与滑轮间的摩擦，下列关系正确的是（）A1=2B1=2cossin C1=22sincosD1=2cossin 答案：D 根据题意可知，汽车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，将汽车的速度沿水平方向以及沿绳子的方向分解如图所示 则有 1sin=绳 物资的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，将物资的速度沿杆的方向以及沿绳子的方向分解如图 则有 13 2cos=绳 它们沿绳子方向的分速度是大小相等的，解得 1=cossin2 故选 D。15、关于曲线运动，下列叙述不正确的是（）A做曲线运动的物体的速度一定变化 B做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零 C如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动不可能是曲线运动 D因曲线运动的速度在不断变化，所以曲线运动不可能是匀变速运动 答案：D A曲线运动速度方向时刻变化，故曲线运动一定是变速运动，故 A 正确，不符合题意；B物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力与速度不一条直线上，所以做曲线运动的物体所受合外力一定不为零，故 B 正确，不符合题意；C如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动一定是匀速直线运动，不可能是曲线运动，故 C 正确，不符合题意；D物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，如果合外力大小和方向都不变，可以是匀变速曲线运动，故 D 错误，符合题意。故选 D。多选题 16、一质点做匀变速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则此后（）A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 14 B质点单位时间内速度变化量总是不变 C质点可能做曲线运动也可能做直线运动 D质点加速度的方向不可能总是与该恒力的方向相同 答案：BC A若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向时刻与恒力方向不同，A 错误；B加速度为单位时间内的速度变化量，因为施加的力为恒力，原来作用在质点上的力不发生改变，所以质点的合外力不变、加速度不变，即质点单位时间内速度变化量总是不变，B 正确；C若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，若该恒力方向与质点原运动方向共线，则质点做直线运动，C 正确；D根据牛顿第二定律，质点加速度方向与其原受合外力方向相同，若施加的恒力与质点原所受合外力方向相同，则与质点加速度方向相同，则此时质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，D 错误。故选 BC。17、在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动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，设投球点到篮筐距离为 9.8m，不考虑空气阻力，g取 10m/s2。则（）A篮球出手的速度大小为72m/s B篮球投出后运动到最高点时的速度为 0 C篮球在空中运动的时间为 1.4s D篮球投出后的最高点相对地面的竖直高度为 2.45m 答案：AC 15 AC篮球在空中做斜抛运动，水平方向有 =cos45o 竖直方向有 sin45o=2 解得 =1.4s =72m/s 故 AC 正确；B由于水平方向速度不变，所以最高点的速度不为 0，故 B 错误；D最高点相对投出点的高度为 =sin45o+022=2.45m 最高点相对地面的竖直高度肯定大于 2.45m，故 D 错误。故选 AC。18、如图所示，A 球从地面附近以速度1斜向上抛出，B 球从离地h高度以速度2斜向上抛出，两球刚好在最高点c处相遇，c点离地面高度为2，从抛出到最高点，它们的运动时间分别1和2，不计空气阻力。关于两球在空中运动的过程中，以下说法正确的有（）A一定有1=22，1=22 16 B可能有2=21，但一定有1 2=(2 1)2 C两球的动能都随离地竖直高度均匀变化 DA 球速度比 B 球速度变化得快 答案：BC A斜抛运动从抛出到最高点的逆过程为平抛运动，两者在最高点相遇，根据=122，得到 =2 则有 1:2=2:1 故 A 错误；B由于两个物体的水平分位移不清楚，故可能有2=21；根据=122，得到 =2 则有 1=4，2=2 故有 1 2=(2 1)2 故 B 正确；C根据动能定理有 =k 17 则有 k=动能随高度的变化率即物体所受的重力，保持不变，故动能随高度均匀变化，故 C 正确；D根据题意可知，速度随时间的变化率即加速度，两球的加速度均为g，则相同，故 D 错误。故选 BC。19、机动船在静水中的速度是 10m/s，水流速度为 8m/s，河宽为 100m，假设船想要从一岸到对岸，则下列说法中正确的是（）A船渡河的最短位移为 125mB船过河的最短时间是 10s C此船可能垂直到达对岸 D船相对于地的速度可能达到 20m/s 答案：BC AC因船在静水中的速度大于水流速度，通过调整船头方向，让合速度方向垂直河岸，此时，船垂直河岸过河，且位移为渡河的最短位移等于河的宽度100m，故 A 错误 C 正确；B当船头指向对岸时渡河时间最短，最短时间为 =船=10s 故 B 正确；D根据矢量合成法则可知，船速和水流速度同向时最大为18m s，则船相对于地的速度不可能达到 20m/s，故D 错误。故选 BC。20、一个质量为 2 kg 的物体，在 5 个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为 15 N 和 10 N 的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是（）A一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是 5 m/s2 18 B一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小 C可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是 2.5 m/s2 D可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是 5 m/s2 答案：BC A根据平衡条件得知，其余力的合力大小范围为 5 NF合25 N 根据牛顿第二定律=得物体的加速度大小范围为 2.5 m/s2a12.5 m/s2.若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，选项 A 错误；B由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，选项 B 正确；C若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，加速度大小可能为 2.5 m/s2，选项 C 正确；D物体在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，选项 D 错误。故选 BC。21、关于曲线运动，下列说法正确的是（）A曲线运动加速度可以为零 B曲线运动速度大小可以不变 C曲线运动速度方向可以不变 D曲线运动可以是匀变速运动 答案：BD A曲线运动是非平衡状态，加速度一定不为零，A 错误；B曲线运动速度方向不断改变，可以速度的大小不变，B 正确；C曲线运动速度方向不断变化，C 错误；19 D物体的初速度与加速的不共线，且加速度恒定，物体也做曲线运动，故曲线运动可以是匀变速运动，D 正确。故选 BD。22、关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）A做曲线运动的物体，加速度不一定改变 B物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态 C物体做曲线运动时，它所受的合力一定不为零 D物体受到恒定的合力作用时，它的运动状态不发生改变 答案：AC A平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，故 A 正确；B物体受到的合力为零，其运动状态一定不变，处于静止或匀速直线运动状态，即物体受到的合力为零时，它可能处于运动状态，故 B 错误；C物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以合力一定不为零，故 C 正确；D力是改变物体运动状态的原因，只要物体受力（合力不为零），它的运动状态就一定会改变，故 D 错误。故选 AC。23、劳动光荣，清晨环卫工劳作的身影成为城市一道靓丽的风景。静止在城市道路旁绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从喷嘴射出到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为（乙B它们的初速度关系是甲 乙 C它们一定是同时抛出 D甲一定先抛出 答案：BD CD由图可知，甲球的抛出点竖直高度h更高，则根据 =122 可知，甲球运动的时间更长，为使得两球同时落到P点，则需将甲球先抛出，故 C 错误，D 在正确；AB由图可知，乙球的水平位移更大，而乙球运动时间更短，根据 =0 可知，乙球的初速度更大，即它们的初速度关系是甲 乙，故 A 错误，B 正确。故选 BD。填空题 26、判断下列说法是否正确。（1）合速度就是两个分速度的代数和。()（2）合速度不一定大于任一分速度。()（3）合位移一定大于任意一个分位移。()23 （4）运动的合成就是把两个分运动加起来。()（5）运动的分解就是把一个运动分成两个完全相同的运动。()答案：错误 正确 错误 错误 错误（1）合速度就是两个分速度的矢量和，而不是代数和。错误。（2）合速度不一定大于任一分速度。比如大小相等的两个分速度，若方向相反时，则合速度是零，比任一分速度都小。正确。（3）由矢量合成定则可知，合位移不一定大于任意一个分位移。错误。（4）运动的合成就是把两个分运动用平行四边形定则来合成，而不是简单加起来求和。错误。（5）运动的分解就是把一个运动分解成两个分运动。两个分运动不一定是完全相同的。错误。27、如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水，玻璃管内有一个圆柱体红蜡块，玻璃管倒置时红蜡块能以 10cm/s 的速度匀速上升，同时，让玻璃管以 0.05m/s2的加速度水平向右做匀加速直线运动，玻璃管内清水的高度为 40cm。红蜡块从管底运动到水面的过程中，运动轨迹是_（选填“1”、“2”、“3”），红蜡块发生的水平位移是_m。答案：1 0.42 1红蜡块初速度竖直向上，加速度沿水平方向，所以轨迹是曲线，轨迹要与速度相切，向加速度的方向弯曲，所以运动轨迹是 1；2竖直方向上 =代入题中数据可得 24 t=4s 水平方向上 =122=12 0.05 42m=0.40m 红蜡块发生的水平位移是 =2+2=0.42+0.42m=0.42m 28、以速度沿水平方向抛出一物体，抛出点为原点，建立如图所示的平面直角坐标系。水平方向：不受力，加速度是_，水平方向为_运动，x=_，vx=_。竖直方向：只受重力，加速度a=_，竖直方向的初速度为_，所以竖直方向为_运动，y=_，vy=_。答案：0#零 匀速直线 v0t v0 g 0#零 自由落体 122 gt 1234物体水平方向不受力，加速度是 0，为匀速直线运动，且 =0=0 5678物体竖直方向只受重力，加速度为 a=g 物体在竖直方向的初速为 0，所以做自由落体运动，且 =122 25 =29、如图所示，一足够长的固定斜面与水平面的夹角为 37，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L=15m 处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动，经历时间t=3s 时物体A和物体B在斜面上相遇，则相遇时有v1=_m/s，v2=_m/s（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）答案：20m/s 20m/s 1物体A水平抛出后做平抛运动，水平方向位移 =1 竖直方向做自由落体运动，则 =122 物体A落到斜面上时 tan37=解得 1=20m s 2物体B在斜面上做匀速直线运动，则 2=2+2=75 153m s=20m s 30、平抛运动物体在水平方向上的速度不随时间发生变化，=_；平抛运动物体在竖直方向上的速度随时间变化的规律是：=_；平抛运动的速度：=_ 26 设平抛运动物体在t时刻的速度方向与初速度方向间的夹角为，则有tan=_。答案：0 02+2 1平抛运动物体在水平方向上的速度不随时间发生变化=0 23平抛运动物体在竖直方向上的速度随时间变化的规律是=速度大小为 =02+2 4设平抛运动物体在t时刻的速度方向与初速度方向间的夹角为，则有 tan=