2025版新教材高中物理第五章拋體運動單元素養(yǎng)檢測新人教版必修第二冊

單元素養(yǎng)檢測(第五章)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．每小題只有一個選項符合題目要求)1．生活中曲線運動隨處可見，物體做曲線運動肯定受到了外力的作用．關于物體做曲線運動，下列說法正確的是()A.速度方向有時與曲線相切，有時與曲線的切線垂直B.平拋運動是勻變速曲線運動，斜拋運動是變加速曲線運動C.物體所受合力的方向肯定指向曲線的凹側D.物體所受合力可能不變，但它的加速度肯定變更2．歲月靜好，是因為有人負重前行！當今世界并不太平，人民解放軍的守護是我國安定發(fā)展的基石．如圖所示，在我國空軍某部一次軍事演習中，一架國產轟炸機正在進行投彈訓練，轟炸機以200m/s的恒定速度向豎直峭壁水平飛行，先釋放炸彈甲，再飛行5s后釋放炸彈乙．炸彈甲和炸彈乙均擊中豎直峭壁上的目標．不計空氣阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2，則下列說法正確的是()A.炸彈甲擊中目標5s后，炸彈乙擊中目標B.炸彈甲和炸彈乙同時擊中目標C.兩擊中點間的距離為125mD.釋放炸彈甲時，飛機與峭壁間的水平距離為1000m3．如圖所示，水平地面固定半徑為R＝5m的四分之一圓弧ABC，O為圓心．在圓心O右側同一水平線上某點水平向左拋出一個小球，可視為質點，恰好垂直擊中圓弧上的D點，D點到水平地面的高度為H＝2m，取g＝10m/s2，則小球的拋出速度是()A.eq\f(3\r(5),2)m/sB．eq\f(4\r(5),3)m/sC.eq\f(8\r(15),3)m/sD．eq\f(4\r(15),3)m/s4．下列四幅圖是用來描述物體做平拋運動所遵從的某一規(guī)律的圖像．圖中坐標系的縱軸是tanα，橫軸是tanβ.這里α和β分別指物體做平拋運動過程中，速度和位移與水平方向的夾角．下列四幅圖中正確的是()5．如圖所示，一艘炮艇沿長江由西向東快速航行，在炮艇上放射炮彈射擊北岸的目標．已知炮艇向正東行駛的速度大小為v1，炮艇靜止時炮彈的放射速度大小為v2，炮艇所行進的路途離射擊目標的最近距離為d，不計空氣阻力的影響，要想命中目標且炮彈在空中飛行時間最短，則()A.當炮艇前進至O點時垂直于運動方向向北放射炮彈剛好能擊中目標B.炮艇距離目標為eq\f(v1,v2)d時放射炮彈C.炮艇距離目標為eq\f(d\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))),v2)時放射炮彈D.炮彈在空中飛行的最短時間是eq\f(d,v1)6．2024年8月6日，東京奧林匹克女子標槍決賽，中國田徑隊在奧運會上迎來了重大突破，劉詩穎以66.34米的個人賽季最好成果勝利奪冠，如圖所示．假設3次投擲，標槍的出手位置和離開手時的速度大小相等、方向略有不同．假如標槍在空中僅受重力作用且可看成質點．下列說法正確的是()A.三次投擲，標槍的水平位移都相等B.三次投擲，標槍的運動時間都相等C.如忽視劉詩穎投擲標槍時出手點離地高度，當投擲方向與水平方向等于37°角時水平位移最大D.如忽視劉詩穎投擲標槍時出手點離地高度，當投擲方向與水平方向等于45°角時水平位移最大7．如圖所示，在一面厚度不計的豎直墻上有高Δh＝2.25m的窗戶，一人用噴速可調的玩具水槍通過窗口向墻的另一側地面水平噴水．已知墻兩邊的地面在同一水平面內，噴水時水槍到地面的高度H＝3.2m，到墻面的水平距離L＝3.5m，在另一側地面上噴水的落點范圍長度s＝10m，窗臺到地面的高度h＝0.75m，重力加速度g取10m/s2，不計水在空中運動時受到的阻力，則下列說法正確的是()A.水落地的時間為0.7sB.水射到墻上窗口的最大時間差為0.4sC.水能射到墻的另一面，水槍噴水的最大速度為15m/sD.水能射到墻的另一面，水槍噴水的最小速度為5m/s二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8．如圖所示為某直升機的俯視圖，該直升機兩側均裝有等高的照明彈放射管，當直升機向前飛行時照明彈放射方向與飛行方向垂直，測得照明彈放射速度大小為v，現(xiàn)直升機以速率v與水平地面保持固定的高度差做勻速直線飛行，每隔Δt時間按下放射開關，不計空氣阻力，且Δt遠小于照明彈在空中運動的時間，則()A.照明彈以初速度2v做平拋運動B.同側同一放射管放射的照明彈在空中處于同一條拋物線上C.同側的照明彈落地點在一條拋物線上D.同時放射的照明彈在同一個水平面上9．如圖，某同學在A點把一籃球以初速度v0斜向上拋出，v0與水平面成60°角，曲線ACB為籃球在空中的部分軌跡，C為軌跡最高點，籃球進入球筐B(yǎng)點時速度方向與水平面成45°角，忽視籃球受到的空氣阻力，設高為h，從A點到C點的時間為tA，C點到B點的時間為tB，重力加速度為g，則()A.h＝eq\f(3veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2g)B．h＝eq\f(3veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),8g)C．tA∶tB＝eq\r(3)∶1D．tA∶tB＝eq\r(3)∶eq\r(2)10．如圖所示，b是長方形acfd對角線的交點，e是底邊df的中點，a、b、c處的三個小球分別沿圖示方向做平拋運動，下列表述正確的是()A.若a、b、c處三球同時拋出，則三球不行能在落地前相遇B.要b、c處兩球在空中相遇，則c球必需先拋出C.若a、b處兩球能在地面相遇，則a、b處兩球在空中運動的時間之比為2∶1D.若a、c處兩球在e點相遇，則肯定滿意va＝vc三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11．(8分)某同學設計了一個探討平拋運動的試驗裝置，如圖甲所示．在水平桌面上放置一個斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運動．在鋼球拋出后經過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豎直標尺讀出，木板可以上、下自由調整．在木板上固定一張白紙．該同學在完成裝置安裝后進行了如下步驟的試驗：(1)試驗前在白紙上畫一條直線，并在線上標出a、b、c三點，且ab＝bc，如圖乙所示．量出ab的長度L＝20.00cm.(2)讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調整木板高度，使得鋼球正好擊中c點，登記此時木板離地面的高度h1＝70.00cm.(3)讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調整木板高度，使得鋼球正好擊中b點，登記此時木板離地面的高度h2＝90.00cm.(4)讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調整木板高度，使得鋼球正好擊中a點，登記此時木板離地面的高度h3＝100.00cm.則該同學由上述測量結果粗測出鋼球的平拋初速度大小v0＝________m/s，鋼球擊中b點時其豎直分速度大小vby＝________m/s.已知重力加速度g取10m/s2，空氣阻力不計．(結果均保留2位小數(shù))12．(8分)如圖1是“探究平拋運動的特點”的試驗裝置圖．(1)下列試驗操作合理的有________．A.安裝斜槽軌道，需使其末端保持水平B.木板與白紙應保持豎直C.每次小球需從斜槽同一位置由靜止釋放D.每次必需等距離的下降擋板，記錄小球位置(2)請在圖2中選擇最合理拋出點的位置________(填“甲”“乙”或“丙”).(3)在“探究平拋運動水平方向分運動的特點”的試驗中，將白紙換成方格紙，每個小方格邊長L＝2cm.試驗記錄了小球在運動中的4個點跡，如圖3所示，則tAB________tBC(填“<”“＝”或“>”)，該小球做平拋運動的初速度為________m/s(g取10m/s2，結果保留兩位小數(shù)).13．(10分)在真空環(huán)境內探測微粒在重力場中能量的簡扮裝置如圖所示．P是一個微粒源，能持續(xù)水平向右放射質量相同、初速度不同的微粒．高度為h的探測屏AB豎直放置，離P點的水平距離為L，上端A與P點的高度差也為h.(1)若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間；(2)求能被探測屏探測到的微粒的初速度范圍．14．(12分)如圖所示，一條小船位于d＝200m寬的河正中A點處，從這里向下游100eq\r(3)m處有一危急區(qū)，當時水流速度為v1＝4m/s，求：(1)若小船在靜水中速度為v2＝5m/s，小船到岸的最短時間；(2)若小船在靜水中速度為v2＝5m/s，小船以最短的位移到岸，小船船頭與河岸夾角及所用時間；(3)為了使小船避開危急區(qū)沿直線到達對岸，小船在靜水中的速度最小值．15．(16分)跑酷(Parkour)是時下風靡全球的時尚極限運動，一跑酷運動員在一次訓練中的運動可簡化為以下運動：運動員首先在平直高臺上以4m/s2的加速度從靜止起先勻加速運動，運動l＝8m的位移后，在距地面高為H＝5m的高臺邊緣水平跳出，在空中調整姿態(tài)后恰好垂直落在—傾角為53°的斜面中點位置．此后運動員快速調整姿態(tài)沿水平方向蹬出，假設該運動員可視為質點，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)運動員從高臺邊緣跳出到落到斜面上所用的時間t；(2)該斜面底端與高臺邊緣的水平距離s；(3)若運動員水平蹬出斜面后落在地面上，求運動員的蹬出速度范圍．單元素養(yǎng)檢測(第五章)1．答案：C解析：在曲線運動中，質點的速度方向肯定沿著曲線的切線方向，故A錯誤；平拋運動是勻變速曲線運動，斜拋運動也是勻變速曲線運動，故B錯誤；依據(jù)曲線運動的受力特點可知，做曲線運動的物體其所受合力肯定指向曲線的凹側，故C正確；做曲線運動的物體可以受恒力作用，其加速度可以保持不變，如平拋運動，故D錯誤．2．答案：B解析：飛機做勻速直線運動，炸彈做平拋運動，炸彈始終在飛機的正下方，故炸彈甲和乙擊中峭壁上目標的時間間隔為零，即炸彈甲和炸彈乙同時擊中目標，故B正確，A錯誤；平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，設甲與乙飛行的時間分別為t1和t2，豎直距離分別為h1和h2，兩擊中點間的距離為ΔH，依據(jù)位移公式，h1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，h2＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))，其中t1－t2＝5s，ΔH＝h1－h(huán)2，聯(lián)立可得ΔH＝eq\f(5g（t1＋t2）,2)＝25(t1＋t2)，因兩炸彈的飛行時間未知，無法求得兩擊中點間的距離，故C錯誤；釋放炸彈甲時，飛機與峭壁間的水平距離為x＝v0t1＝200(t2＋5)，因兩炸彈的飛行時間未知，無法求出水平距離，故D錯誤．3．答案：C解析：小球擊中D點，下降的高度h＝R－H＝(5－2)m＝3m，到達D點的豎直分速度vy＝eq\r(2gh)＝eq\r(2×10×3)m/s＝2eq\r(15)m/s，小球垂直擊中D點，設速度與豎直方向的夾角為α，則cosα＝eq\f(h,R)＝eq\f(3,5)，tanα＝eq\f(4,3)，又因為tanα＝eq\f(v0,vy)，解得v0＝vytanα＝2eq\r(15)×eq\f(4,3)m/s＝eq\f(8\r(15),3)m/s，故C正確，A、B、D錯誤．4．答案：A解析：平拋運動水平和豎直方向分別做勻速直線運動和加速度為g的勻加速直線運動，故有vx＝v0，vy＝gt，故tanα＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(gt,v0)，x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2，故tanβ＝eq\f(y,x)＝eq\f(gt,2v0)，即有tanα＝2tanβ，故A正確．5．答案：C解析：當炮艇前進至O點時垂直于運動方向向北放射炮彈，炮彈參加沿著河岸的運動和垂直于河岸的兩個運動，最終炮彈將落在目標的東方，A錯誤；在垂直于河岸方向放射炮彈時，炮彈飛行時間最短，且最短時間為t＝eq\f(d,v2)，D錯誤；炮彈在空中飛行時間最短時，放射點位置到O點的距離x＝v1t＝v1eq\f(d,v2)，因此放射點位置到目標的距離s＝eq\r(x2＋d2)＝eq\f(\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))d,v2)，B錯誤，C正確．6．答案：D解析：設標槍離開手時的速度方向與水平方向夾角為θ，則豎直方向有vy＝vsinθ，設標槍的出手位置距離地面的高度為h，取向上為正方向，則運動的時間－h(huán)＝vyt－eq\f(1,2)gt2＝(vsinθ)t－eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\f(vsinθ＋\r(v2sin2θ＋2gh),g)(另一個不符合題意舍掉)，角度不同，時間不相等，水平位移x＝(vcosθ)t可知水平位移不肯定相等，A、B錯誤；依據(jù)豎直方向vy＝vsinθ，則運動的時間t＝2eq\f(vy,g)＝eq\f(2vsinθ,g)，水平位移x＝(vcosθ)t，解得x＝eq\f(v2sin2θ,g)，知θ＝45°時，sin2θ最大，x最大，即當投擲方向與水平方向等于45°角時水平位移最大，C錯誤，D正確．7．答案：D解析：水做平拋運動，可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動，在豎直方向有H＝eq\f(1,2)gt2，代入數(shù)據(jù)解得，水的落地時間為t＝0.8s，故A錯誤；水射到墻上窗口上端時有H－h(huán)－Δh＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，水射到墻上窗口下端時有H－h(huán)＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))，水射到墻上窗口的時間差Δt＝t2－t1，代入數(shù)據(jù)解得t1＝0.2s，t2＝0.7s，Δt＝0.5s，故B錯誤；水能射到墻的另一面，水槍噴水的最大速度vmax＝eq\f(L,t1)＝eq\f(3.5,0.2)m/s＝17.5m/s，故C錯誤；水能射到墻的另一面，水槍噴水的最小速度vmin＝eq\f(L,t2)＝eq\f(3.5,0.7)m/s＝5m/s，故D正確．8．答案：BD解析：由題意知照明彈沿直升機飛行方向與直升機一起做勻速運動，速度為v，在垂直于直升機飛行方向的水平分速度為v，所以照明彈以初速度eq\r(2)v做平拋運動，故A錯誤；已放射的照明彈落地前沿直升機飛行方向與直升機速度相同，始終處于同一豎直面內，則同側同一放射管放射的照明彈在空中處于同一條拋物線上，故B正確；全部照明彈運動的時間相同，水平速度相同，故水平位移相同，全部照明彈的落地點在同始終線上，故C錯誤；照明彈在豎直方向做自由落體運動，同時放射的照明彈，運動時間相同，下落高度相同，故在同一水平面上，故D正確．9．答案：BC解析：籃球從A到C的斜上拋運動由逆向思維可看成由C到A的平拋運動，水平方向做勻速直線運動，有vC＝v0cos60°＝eq\f(v0,2)，豎直方向為勻加速直線運動，有(v0sin60°)2＝2gh，解得h＝eq\f(3veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),8g)，故A錯誤，B正確；C到A的平拋運動，時間為tA＝eq\f(v0sin60°,g)＝eq\f(\r(3)v0,2g)，C點到B點的時間為tB，有tan45°＝eq\f(gtB,vC)，可得tB＝eq\f(v0,2g)，則tA∶tB＝eq\r(3)∶1，故C正確，D錯誤．10．答案：ABD解析：平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，若a、b、c處三球同時拋出，依據(jù)自由落體運動規(guī)律可知，a、c處的小球運動至b點，b處小球已落地，可見a、c處的小球不行能與b處小球相遇，A正確；若b、c處兩球在空中相遇，則c處小球的運動時間比b處小球的運動時間長，故c球必需先拋出，B正確；依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2可得，a、b處兩球在空中運動的時間之比為eq\r(2)∶1，C錯誤；平拋運動的水平分運動是勻速直線運動，若a、c處兩球在e點相遇，則其水平分位移相等，又運動時間也相等，故水平分速度相等，即初速度相等，則肯定滿意va＝vc，D正確．11．答案：2.001.50解析：由于ab＝bc，所以鋼球擊中c、b兩點的時間間隔與擊中b、a兩點的時間間隔相等，設時間間隔為t，則L＝v0t，依據(jù)題意可知，鋼球擊中c、b兩點時的豎直距離之差hcb＝0.20m，擊中b、a兩點時的豎直距離之差hba＝0.10m，依據(jù)hcb－h(huán)ba＝gt2，代入數(shù)據(jù)解得t＝0.10s，故鋼球的初速度v0＝2.00m/s.依據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，中間時刻的瞬時速度等于該段時間內的平均速度，得鋼球擊中b點時的豎直分速度vby＝eq\f(hac,2t)＝eq\f(0.30,0.20)m/s＝1.50m/s.12．答案：(1)ABC(2)乙(3)>1.26解析：(1)安裝斜槽軌道，需使其末端保持水平，因為要求小球水平拋出，故A正確；小球的運動軌跡在同一豎直平面內，所以木板與白紙應保持豎直，故B正確；要保證小球初速度相同，則每次小球需從斜槽同一位置由靜止釋放，故C正確；豎直方向不須要每次等距離的下降擋板，記錄小球位置，故D錯誤．(2)小球拋出點的位置須要考慮小球的直徑大小，所以選擇圖乙比較合理．(3)由于小球在水平方向做勻速直線運動，依據(jù)x＝v0t，可知tAB>tBC，由圖3可知AC、CD兩段過程時間相同，設其時間為t，則有水平方向有4L＝v0t，豎直方向有4L－2L＝gt2，聯(lián)立解得v0＝eq\f(2\r(10),5)m/s≈1.26m/s.13．答案：(1)eq\r(\f(3h,g))(2)Leq\r(\f(g,4h))≤v≤Leq\r(\f(g,2h))解析：(1)打在探測屏AB中點的微粒下落的高度eq\f(3,2)h＝eq\f(1,2)gt2解得t＝eq\r(\f(3h,g)).(2)打在B點的微粒初速度v1＝eq\f(L,t1)；2h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))聯(lián)立解得v1＝Leq\r(\f(g,4h))同理，打在A點的微粒初速度v2＝Leq\r(\f(g,2h))故能被探測屏探測到的微粒的初速度范圍Leq\r(\f(g,4h))≤v≤Leq\r(\f(g,2h)).14．答案：(1)20s(2)37°eq\f(100,3)s(3)2m/s解析：(1)當船頭方向垂直河岸時，渡河時間最短，則最短時間為t＝eq\f(d,2v2)＝eq\f(200,2×5)s＝20s；(2)設船頭與河岸的夾角為θ，渡河時間為t