2017-2021北京重点校高一(下)期末物理汇编：探究平抛运动的特点.docx

2017-2021北京重点校高一（下）期末物理汇编
探究平抛运动的特点
一、多选题
1．（2021·北京二中高一期末）物体做曲线运动时，下列说法中正确的是（　　）
A．速度大小不一定变化 B．速度方向一定是变化的
C．合力一定是变化的 D．加速度一定是变化的
2．（2021·北京二中高一期末）一个做平抛运动的物体，从运动开始至发生水平位移为s的时间内，它在竖直方向的位移为；紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内，它在竖直方向发生的位移为。已知重力加速度为g，则平抛运动的物体的初速度为（　　）
A． B． C． D．
3．（2021·北京·清华附中高一期末）将两个质量不同的物体同时从同一地点水平抛出，不计空气阻力，二者最后都落回水平地面。则（　　）
A．两个物体同时着地 B．初速度小的物体先落地
C．质量小的物体飞出的水平距离远 D．初速度大的物体飞出的水平距离远
二、单选题
4．（2021·北京·清华附中高一期末）如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系﹐用一个小球在О点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出。O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为、、，不计空气阻力，打在挡板上的相应位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD=1∶3∶5，则、、之间的正确关系是（ ）

A．∶∶=5∶3∶1
B．∶∶=6∶3∶2
C．∶∶=3∶2∶1
D．∶∶=9∶4∶1
5．（2020·北京师大附中高一期末）如图所示，从同一条竖直线上两个不同点分别向右同时平抛两个小球P、Q，平抛的初速度分别为v1、v2，结果它们都能落到地面上M点处。下列说法中正确的是（　　）

A．一定是P先落地的，并且v1=v2
B．一定是Q先落地的，并且v1时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的
C．在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的
D．在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的
7．（2021·北京二中高一期末）如图所示，在研究平抛运动时，用如图所示装置研究平抛运动。改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后（　　）

A．竖直方向的分运动是自由落体运动
B．水平方向的分运动是匀加速直线运动
C．水平方向的分运动是匀速直线运动
D．竖直方向的分运动是匀速直线运动
8．（2021·北京·清华附中高一期末）关于牛顿运动定律的理解，下列说法正确的是（　　）
A．力是维持物体运动的原因 B．物体做直线运动，一定受恒力作用
C．物体做曲线运动，一定受变力作用 D．物体加速度的方向与合外力方向始终相同
9．（2019·北京市第十一中学高一期末）中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是（　　）

A．速度的变化量都不相同
B．运动的时间都不相同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
D．若初速度为v0，则
三、实验题
10．（2020·北京·清华附中高一期末）某同学自己设计了一个实验装置来测定弹簧弹性势能的大小：将一弹簧（劲度系数未知）固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘，如图所示。用钢球将弹簧压缩，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面做平抛运动，最终落到水平地面上。

（1）该同学想利用平抛运动的规律反向推出弹簧弹性势能的大小，则他在实验时需要直接测定的物理量有____
A．弹簧的原长L0
B．弹簧的压缩量ΔL
C．小球做平抛运动的水平位移x
D．小球做平抛运动的竖直位移y
E.小球的质量m
（2）该弹簧在被压缩时的弹性势能的表达式EP=_____（利用上题直接测出的物理量和重力加速度g表示）。
四、解答题
11．（2020·北京师大附中高一期末）如图所示，一质量为m=1kg的小物块从半径为R=0.4m的四分之一圆弧轨道上某点A处由静止释放，经过轨道最低点B时对轨道压力大小为20N，此后小物块水平飞出，恰好垂直于斜面击中倾角为θ=30°的斜面。不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）小物块到达B点瞬间的速度大小；
（2）小物块从B点飞出到击中斜面过程中沿水平方向通过的距离。

12．（2021·北京二中高一期末）跳台滑雪是冬奥会比赛项目，如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（取，；g取），求
（1）A点与O点的距离L；
（2）运动员离开O点时的速度大小；
（3）运动员到A点时速度大小；

参考答案
1．AB
【详解】
A．物体做曲线运动时，速度大小不一定变化，例如做匀速圆周运动，速度大小不变方向变化，A正确；
B．物体做曲线运动时，速度的方向是轨迹上该点的切线方向，所以速度方向一定是变化的，B正确；
CD．物体做曲线运动时，合力可以不变化，加速可以不变化，例如做平抛运动的物体，只受重力是恒力，加速度是重力加速度不变，CD错误。
故选AB。
2．ABD
【详解】
Ａ．在竖直方向上，物体做自由落体运动，根据△x=gT2可得d2-d1=gT2，所以时间的间隔，所以平抛的初速度，所以A正确；
Ｂ．水平方向上：s=v0t ； 竖直方向上：d1=gt2； 联立可以求得初速度，所以B正确；
CD．再根据匀变速直线运动的规律可知，所以从一开始运动物体下降的高度为，由，可得物体运动的时间间隔为，所以平抛的初速度，所以Ｃ错误，Ｄ正确；
故选ABD。
3．AD
【详解】
AB．由平抛运动规律知，竖直分运动为自由落体

有抛出点高度相同可得，两个物体同时着地，落地时间与初速度无关，故A正确B错误；
CD．水平分运动为匀速直线运动

即

所以初速度大的物体飞出的水平距离远，与物体质量无关，故C错误D正确。
故选AD。
4．B
【详解】
以不同速度水平抛出，竖直方向均为自由落体运动，由

可得

由于AB∶BC∶CD=1∶3∶5，则可得三次小球运动时间之比为

又有水平位移相同，水平方向做匀速直线运动，则由

可得平抛初速度之比为
∶∶=6∶3∶2
故选B。
5．B
【详解】
AB．根据

可知P运动时间较长，则一定是Q先落地的，根据

可知
v12
选项A错误，B正确；
CD．因P点的位置较高，则落地时间较大，无论如何调节初速度大小，都不可能使两个小球同时落地，只调节初速度大小，也不可以使两球在空中相遇，选项CD错误；
故选B。
6．C
【详解】
因为不计空气阻力，炸弹在水平方向将和飞机做相同的匀速运动，因而4颗炸弹在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线。因为飞机高度一定，物体做平抛运动的时间一定，水平速度相同，释放的时间间隔相同，所以它们的落地点是等间距的。
故选C。
7．A
【详解】
A、B两小球同时落地，说明相同时间内位移相等，由于B小球做自由落体运动，且A小球也是由静止开始运动，由此推断出A小球在离开轨道后竖直方向的分运动与B小球的运动类型相同，为自由落体运动。
故选A。
8．D
【详解】
A．力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动的原因是物体的惯性，故A错误；
B．当力的方向与速度放在在同一直线上时，物体做直线运动，不一定是恒力，故B错误；
C．曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线，但合力可以是恒定的，如平抛运动中合力为重力，是恒定的，故C错误；
D．根据牛顿第二定律知，物体的加速度与物体所受的合力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合力的方向相同。故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
AB．根据

可得运动的时间，所有小面圈在空中运动的时间都相同，根据

可得所有小面圈的速度的变化量都相同，AB错误，不符合题意；
CD．因为水平位移的范围为

则水平最小初速度为

水平最大初速度为

则水平初速度速度的范围为

落入锅中时，最大速度

最小速度为

C错误，不符合题意，D正确，符合题意。
故选D。
10． CDE
【详解】
（1）[1]设弹簧达到原长时小球的速度为，根据能量守恒，弹簧在被压缩时的弹性势能

根据
，
解得
则弹性势能

可知需要直接测量的物理量有：小球平抛运动的水平位移x，竖直位移y，小球的质量m，故AB错误，CD正确。
故选CDE。
（2）[2]根据以上结果，弹性势能的表达式为

11．（1）；（2）
【详解】
（1）对B点根据向心力公式

（2）由速度分解关系可得

平抛运动竖直方向做自由落体运动

水平方向做匀速直线运动

12．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有

A点与O点的距离

（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

解得

（3）运动员到A点时竖直方向的速度为

所以运动员到A点时速度大小

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