2021年高中物理人教版（新教材）必修第二册第五章 抛体运动 学业质量标准检测 （含解析）.doc

1、第五章 学业质量标准检测 本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分，时间 90 分钟。 第卷(选择题 共 40 分) 一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，第 16 小 题只有一个选项符合题目要求，第 710 小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分， 选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分) 1老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位 置时的速度 v 及其所受合力 F 的方向可能正确的是( B ) 解析：速度方向一定沿轨迹的切线方向，故 A、D 均错误。合力方向必定指向图中曲线

2、弯 曲的方向，所以 B 项正确 C 错误；故选 B。 2如图所示，某同学在山坡上沿水平方向抛出一个小球。忽略空气阻力，则小球抛出后 ( D ) A水平方向和竖直方向均做匀速运动 B水平方向和竖直方向均做匀加速运动 C水平方向做匀加速运动，竖直方向做匀速运动 D水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动 解析：小球做平抛运动，水平方向上速度不变，做匀速直线运动；竖直方向上做自由落 体运动，即匀加速直线运动。故 D 项正确。 3(原创题)如图所示，雨点正在以 4 m/s 的速度竖直下落，明洲同学以 3 m/s 的速度水平 匀速骑行，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆应与竖直方向所成夹角为( B ) A

3、30 B37 C45 D0 解析：雨滴相对于人斜向后下落，如图，则 tan3 4，所以 37 ，故选 B。 4(2020 广东省茂名市第一中学高一下学期期中)如图，可视为质点的小球，位于半径为 3 m 半圆柱体左端点 A 的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与 半圆柱体相切于 B 点。过 B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为 60 ，则初速度为(不计空 气阻力，重力加速度 g 取 10 m/s2)( C ) A5 5 3 m/s B4 3 m/s C3 5 m/s D 15 2 m/s 解析：由题意知，RR cos60 v0t 由速度分解图结合边角关系得 tan60 v

4、0 gt 由以上两式解得 v03 5 m/s，故选 C。 5如图所示，在一次空地演习中，离地 H 高处的飞机以水平速度 v1发射一颗炮弹欲轰炸 地面目标 P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度 v2竖直向上发射炮弹拦截。设拦截系统与 飞机的水平距离为 s，不计空气阻力。若拦截成功，则 v1，v2的关系应满足( D ) Av1v2 Bv1H s v2 Cv1 H s v2 Dv1 s Hv2 解析：设经 t 时间拦截成功，则平抛的炮弹 h1 2gt 2，sv 1t；竖直上抛的炮弹 Hhv2t 1 2gt 2，由以上各式得 v 1 s Hv2。 6如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上

5、 A 点碰撞后水平弹离，恰 好垂直落在球拍上的 B 点，已知球拍与水平方向夹角 60 ，AB 两点高度差 h1 m，忽略 空气阻力，重力加速度 g10 m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为( C ) A2 5 m/s B2 15 m/s C4 5 m/s D4 3 15 m/s 解析：根据 h1 2gt 2得 t 2h g 21 10 s 1 5 s 竖直分速度： vygt10 1 5 m/s 20 m/s 刚要落到球拍上时速度大小 v vy cos60 20 1 2 4 5 m/s，C 正确，A、B、D 错误。 7如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量

6、 为 M，货物的质量为 m，货车以速度 v 向左做匀速直线运动，重力加速度为 g，则下列说法正 确的是( BD ) A到达图示位置时，货箱向上运动的速度大于 v cos B到达图示位置时，货箱向上运动的速度等于 vcos C运动过程中，M 受到绳的拉力等于(Mm)g D运动过程中，M 受到绳的拉力大于(Mm)g 解析：小车 A 向左运动的过程中，小车的速度是合速度，可分解为沿绳方向与垂直于绳 方向的速度，如图所示。由图可知 v1vcos，小车向左运动的过程中 角减小，v 不变，v1 增大，货物做向上的加速运动，故绳的拉力大于货物总重力。故 B、D 正确。 8(2020 北京新学道临川学校高一上

7、期期末)物块从光滑曲面上的 P 点自由滑下，通过粗 糙的静止水平传送带以后落到地面上的 Q 点，若传送带的皮带轮沿顺时针方向转动起来，使 传送带随之运动，如图所示，再把物块放到 P 点自由滑下，则( AC ) A物块可能仍落在 Q 点 B物块可能会落在 Q 点的左边 C物块可能会落在 Q 点的右边 D物块一定会落在 Q 点的右边 解析：物块从斜面滑下来获得一定的速度，当传送带静止时，在水平方向受到与运动方 向相反的滑动摩擦力，物块将做匀减速运动，离开传送带时做平抛运动；当传送带顺时针转 动的速度较小时，物体可能一直向前做减速运动，离开传送带时速度与传送带静止时相同， 所以物体仍落在 Q 点；当

8、传送带顺时针转动的速度较大时，物体可能先减速后匀速，离开传 送带时的速度大于传送带静止时的速度，所以会落到 Q 点的右边；当传送带顺时针转动的速 度更大时，物体可能先加速后匀速，也可能一直加速，离开传送带时的速度大于传送带静止 时的速度，所以会落到 Q 点的右边。A、C 正确，B、D 错误。 9如图所示，一条小船过河，河宽 d120 m，河水流速 v13 m/s，船在静水中速度 v2 4 m/s，关于小船的运动，以下说法正确的是( BD ) A小船合运动的速度大小一定是 5 m/s B小船渡河的最短时间为 30 s C小船若以最短时间渡河，则其实际运动轨迹与河岸垂直 D小船实际运动的最短位移是

9、 120 m 解析：船在河中的速度与船头的指向有关，符合平行四边形定则，故运动速度有多种可 能，故选项 A 错误；要使船渡河时间最短，船头应正对河岸前进，渡河时间为 t d v2 120 4 s 30 s，故选项 B 正确；若以最短时间渡河，即船头垂直河岸，则其实际运动轨迹与河岸不垂 直，故选项 C 错误；因船速大于水速，则当船的合速度正对河岸时，船垂直河岸过河，此时 最短位移是 120 m，故选项 D 正确。 10(2020 安徽省六安一中高一下学期检测)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，

10、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( ABD ) A运动的时间都相同 B速度的变化量都相同 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 L g 2hv03L g 2h 解析：根据 h1 2gt 2可得运动的时间 t 2h g ，所有小面圈在空中运动的时间都相同，故 选项 A 正确；根据 vgt 可得所有小面圈的速度的变化量都相同，故选项 B 正确；因为水 平位移的范围为 LxL2R3L， 则水平最小初速度为

11、 vminL tL g 2h， 水平最大初速度为： vmax3L t 3L g 2h，则水平初速度的范围为：L g 2hv03L g 2h；落入锅中时，最大速度 vm v2max2gh 9L2g 2h 2gh，最小速度为 vm v2min2gh L2g 2h 2gh，故选项 D 正确， C 错误。 第卷(非选择题 共 60 分) 二、填空题(共 2 小题，共 14 分。把答案直接填在横线上) 11(6 分)(2019 河南省信阳市高一下学期期中)在研究做圆周运动的物体在任意位置的速 度方向时，可在桌面上铺一张白纸，设法使一个陀螺在纸上 O 点稳定转动，如图(a)所示，接 着在陀螺的边缘滴几滴带

12、颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图(b)所示，然后再用一张透明胶 片做模板，画一个圆及其几根切线，如图(c)所示。 (1)圆的半径与陀螺的半径的比例应为_11_； (2)将圆心与纸上 O 点对准并覆盖其上，随后绕过 O 点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观 察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作_B_。 A控制变量法 B建模方法 C等效替代法 D图像方法 解析： (1)陀螺的边缘上的水沿切线方向飞出， 所以圆的半径与陀螺的半径的比例应为 1 1。 (2)本题通过建立模型，观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，得出了圆周运动的物 体在任意位置的速度方向。所以这种方法称为建模方法。

13、12(8 分)(2020 山东省枣庄市第八中学高二下学期 3 月调研)图甲是“研究平抛物体的运 动”的实验装置图。 (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_水平_。每次让小球从同一位置 由静止释放，是为了每次平抛_初速度相同_。 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中 O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 _1.6_m/s。 (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长 L5 cm，通过实验，记录了小球在 运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_1.5_ m/s；B 点的竖直 分速度为_2_ m/s。 解析：(2)方法一：取点(19.6,32.0)分

14、析可得： 01961 29.8t 2 1 0.32v0t1 解得：v01.6 m/s。 方法二：取点(44.1,48.0)分析可得： 04411 29.8t 2 2 0.48v0t2 解得：v01.6 m/s。 (3)由图可知，物体由 AB 和由 BC 所用的时间相等，且有：ygT2 xv0T 解得：v01.5 m/s vByyAC 2T2 m/s。 三、论述 计算题(共 4 小题，共 46 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)跳台滑雪是一种极为壮观的运动，运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞

15、出，在空 中飞行一段距离后着陆。如图所示，设运动员连同滑雪板的总质量 m50 kg，从倾角 37 的坡顶 A 点以速度 v020 m/s 沿水平方向飞出，恰落到山坡底的水平面上的 B 处。(取 g10 m/s2，sin37 0.6，cos37 0.8)，求： (1)运动员在空中飞行的时间； (2)AB 间的距离 s。 答案：(1)3 s (2)75 m 解析：(1)运动员由 A 点到 B 点做平抛运动，水平方向的位移 xv0t，竖直方向的位移 y 1 2gt 2，又y xtan37 ， 联立以上三式得 t2v0tan37 g 3 s。 (2)由题意知 sin37 1 2gt 2 s ，得 A、

16、B 间的距离 s gt2 2sin37 75 m。 14(11 分)某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子，石子在空中运动的部分轨迹照片 如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为 37 的斜坡上的 A 点。已知每块砖的平均 厚度为 10 cm， 抛出点到 A 点竖直方向刚好相距 200 块砖， 取 g10 m/s2。 (取 sin37 0.6， cos37 0.8)求： (1)石子在空中运动的时间 t； (2)石子水平抛出的速度 v0。 答案：(1)2 s (2)15 m/s 解析：(1)由题意可知：石子落到 A 点的竖直位移 y2001010 2m20 m y1 2gt 2 得 t2

17、s (2)由 A 点的速度分解可得 v0vytan37 又因 vygt，解得 vy20 m/s 故 v015 m/s。 15 (12 分)一条船要在最短时间内渡过宽为 300 m 的河， 已知河水的流速与船离河岸的距 离 d 变化的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间 t 的关系如图乙所示，求： (1)船渡河的时间以及船到达下游的距离； (2)船在河水中的最大速度； (3)船在河水中的加速度大小。 答案：(1)100 s 200 m (2)5 m/s (3)0.08 m/s2 解析：(1)当船头与河岸垂直时，渡河时间最短， 则有 t d v船 300 3 s100 s。 船到达下游的距离 x

18、v 水 2 tmin4 2100 m200 m； (2)当水流速度最大时，船在河水中的速度最大， 此时 v 4232m/s5 m/s。 (3)船在静水中的速度是匀速，没有加速度，而水流方向存在加速度，其大小为 av t 40 100 2 m/s20.08 m/s2 16(13 分)如图所示，滑板运动员从倾角为 53 的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发 现在斜面底端有一个高 h1.4 m、宽 L1.2 m 的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他 必须在距水平地面高度 H3.2 m 的 A 点沿水平方向跳起离开斜面。忽略空气阻力，重力加速 度 g 取 10 m/s2。(已知 sin53 0.8，cos53 0.6)，求： (1)若运动员不触及障碍物，他从 A 点起跳后落至水平面的过程所经历的时间； (2)运动员为了不触及障碍物，他从 A 点沿水平方向起跳的最小速度。 答案：(1)0.8 s (2)6.0 m/s 解析：(1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由落体公式 H1 2gt 2 解得：t 2H g 0.8 s。 (2)为了不触及障碍物，运动员以速度 v 沿水平方向起跳后竖直下落高度为 Hh 时， 他沿 水平方向运动的距离为 H tan53 L，设他在这段时间内运动的时间为 t，则：Hh1 2gt 2， H tan53 Lvt，解得 v6.0 m/s。