2020届高三物理一轮复习专题分类练习卷:抛体运动
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2020届人教版高三物理一轮复习测试专题《平抛运动与圆周运动》一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图,可视为质点的小球位于半圆体左端点A的正上方某处,以初速度v0水平抛出,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30°,则半圆柱体的半径为(不计空气阻力,重力加速度为g)()A.B.C.D.2.如图所示,某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到A,B两处.不计空气阻力,则落到B处的石块()A.初速度大,运动时间短B.初速度大,运动时间长C.初速度小,运动时间短D.初速度小,运动时间长3.质量为2kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动,它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图甲、乙所示。
下列说法正确的是()A.前2 s内质点处于超重状态B. 2 s末质点速度大小为4 m/sC.质点的加速度方向与初速度方向垂直D.质点向下运动的过程中机械能减小4.如图所示,位于同一高度的小球A,B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在了倾角为30°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打到斜面上,则v1,v2之比为()A. 1 ∶1B. 2 ∶1C. 3 ∶2D. 2 ∶35.公交车是人们出行的重要交通工具,如图所示是公交车内部座位示意图,其中座位A和B的边线和车前进的方向垂直,当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时,一个乘客从A座位沿AB连线相对车以 2m/s 的速度匀速运动到B,则站在站台上的人看到该乘客()A.运动轨迹为直线B.运动轨迹为抛物线C.因该乘客在车上匀速运动,所以乘客处于平衡状态D.当车速度为 5m/s 时,该乘客对地速度为 7m/s6.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏。
某小孩和大人直立在界外,在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环,并恰好套中前方同一物体。
假设小圆环的运动可以视为平抛运动,则()A.大人抛出的圆环运动时间较短B.大人应以较小的速度抛出圆环C.小孩抛出的圆环运动发生的位移较大D.小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小7.如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。
专题04 曲线运动第12练 抛体运动 基础训练1. 如图,抛球游戏中,某人将小球水平抛向地面的小桶,结果球落在小桶的前方.不计空气阻力,为了把小球抛进小桶中,则原地再次水平抛球时,他可以( )A .增大抛出点高度,同时增大初速度B .减小抛出点高度,同时减小初速度C .保持抛出点高度不变,增大初速度D .保持初速度不变,增大抛出点高度 【答案】B【解析】设小球平抛运动的初速度为v 0,抛出点离桶的高度为h ,水平位移为x ,根据h =12gt 2,可得平抛运动的时间为:t =2h g ,则水平位移为:x =v 0t =v 02hg.增大抛出点高度,同时增大初速度,则水平位移x 增大,不会抛进小桶中,故A 错误.减小抛出点高度,同时减小初速度,则水平位移x 减小,可能会抛进小桶中,故B 正确.保持抛出点高度不变,增大初速度,则水平位移x 增大,不会抛进小桶中,故C 错误.保持初速度不变,增大抛出点高度,则水平位移x 增大,不会抛进小桶中,D 错误.2.如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点M 、N 与圆心O 等高且在同一竖直平面内.现甲、乙两位同学分别站在M 、N 两点,同时将两个小球以v 1、v 2的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑中同一点Q ,已知∠MOQ =60°,忽略空气阻力.则下列说法中正确的是( )A .两球抛出的速率之比为1∶3B .若仅增大v 1,则两球将在落在坑壁之前相撞C .两球的初速度无论怎样变化,只要落在坑中的同一点,两球抛出的速率之和不变D .若仅从M 点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中 【答案】AB【解析】由于两球抛出的高度相等,则运动时间相等,x 1=v 1t ,x 2=v 2t ,由几何关系可知x 2=3x 1,所以两球抛出的速率之比为1∶3,故A 正确;由2R =(v 1+v 2)t 可知,若仅增大v 1,时间减小,所以两球将在落在坑壁之前相撞,故B 正确;要使两小球落在坑中的同一点,必须满足v 1与v 2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径,即(v 1+v 2)t =2R ,落点不同,竖直方向位移就不同,t 也不同,所以两球抛出的速度之和不是定值,故C 错误;由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知,若仅从M 点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球不可能垂直坑壁落入坑中,故D 错误.3.如图所示,倾角为30°的斜面体固定在水平地面上,斜面底端正上方某高度处有一小球以水平速度v 0抛出,恰好垂直打在斜面上,已知重力加速度为g ,不计空气阻力.下列说法正确的是( )A .小球从抛出到落在斜面上的运动时间为3v 0g B .小球从抛出到落在斜面上的运动时间为3v 03gC .小球抛出时距斜面底端的高度为5v 02gD .小球抛出时距斜面底端的高度为5v 022g【答案】AD【解析】小球恰好垂直打在斜面上,根据几何关系可得tan 60°=v y v 0=gt v 0,解得t =3v 0g ,故A 正确,B 错误;小球垂直打在斜面上,根据平抛运动规律,则有x =v 0t ,y =12gt 2,小球落在斜面上,根据几何关系得tan 30°=h -y x ,将t =3v 0g 代入,联立解得h =5v 022g ,故D 正确,C 错误.4.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
2020届高考物理人教版一轮复习限时规范练抛体运动一、 选择题1、如图所示是研究平抛运动的实验装置,正方形白纸ABCD 贴在方木板上,E 、F 、H 是对应边的中点,P 是EH 的中点。
金属小球从倾斜轨道上由静止开始下滑,从F 点开始做平抛运动,恰好从C 点射出。
以下说法正确的是( )A .小球的运动轨迹经过P 点B .小球的运动轨迹经过PH 之间某点C .若将小球在轨道上的释放高度降低34,小球恰好由E 点射出D .若将小球在轨道上的释放高度降低34,小球恰好由BE 中点射出【答案】C【解析】小球从F 点开始做平抛运动,其轨迹是抛物线,则过C 点做速度的反向延长线一定与水平位移交于FH 的中点,而延长线又经过P 点,所以轨迹一定经过PE 之间某点,故A 、B 错误;设正方形白纸的边长为2h ,则平抛运动的水平位移x =2h ,时间t =2hg,初速度v =2gh ,若将小球在轨道上的释放高度降低34,则到达F 点的速度变为原来的一半,即v′=2gh2,平抛运动时间不变,水平位移变为x′=h,小球恰好由E点射出,故C正确,D错误。
2、某弹射管每次弹出的小球速度相等。
在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。
忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的( )A.时刻相同,地点相同B.时刻相同,地点不同C.时刻不同,地点相同D.时刻不同,地点不同【答案】B【解析】弹射管自由下落,两只小球始终处于同一水平面,因此同时落地。
水平方向的分运动为匀速直线运动,且速度相等,但两只小球弹出后在空中运动的时间不相等,所以水平位移不相等,落地点不同。
3、如图所示,在同一平台上的O点水平抛出的三个物体,分别落到a、b、c三点,则三个物体运动的初速度v a、v b、v c和运动的时间t a、t b、t c的关系分别是( )A.v a>v b>v c t a>t b>t cB.v a<v b<v c t a=t b=t cC.v a<v b<v c t a>t b>t cD.v a>v b>v c t a<t b<t c【答案】C【解析】三个物体下落的高度h a >h b >h c ,根据h =12gt 2,知t a >t b >t c ,根据x a <x b <x c ,x =vt 知,a 的水平位移最短,时间最长,则速度最小;c 的水平位移最长,时间最短,则速度最大,所以有v a <v b <v c 。
2025届高考物理一轮复习专题练: 抛体运动一、单选题1.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒定的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。
去程与回程所用时间的比值为k ,已知船在静水中的速度大小为v ,则下列说法正确的是( )A.去程是所有渡河方式中路程最小的B.回程是所有渡河方式中时间最短的C.河水流动的速度为2.一个物体从某一确定的高度以初速度水平抛出,已知它落地时的速度大小为v ,重力加速度为g ,那么它的运动时间是( )3.如图所示,将一个小钢珠(可视为质点)从平台上沿水平方向弹出,小钢珠落在水平地面上的A 点,已知当地的重力加速度值。
为测出小钢珠离开平台时的初速度,只需要下列哪一件器材( )A.天平B.弹簧测力计C.刻度尺D.秒表4.关于做曲线运动或圆周的物体,下列说法正确的是( )A.物体做圆周运动时,速度大小一定变化B.物体做平抛运动时,加速度一定变化C.物体所受的合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧D.物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上5.2023年杭州亚运会上,宝鸡金台籍链球运动员王铮勇夺金牌为国争光。
假设链球抛出后在空中的运动过程中可近似看做质点,不计空气阻力,若运动员先后三次以相同速率沿不同方向将链球抛出后的运动轨迹如图所示,则由图可知( )0v 0vA.链球三次落回地面的速度相同B.沿B 轨迹运动的链球在空中运动时间最长C.沿C 径迹运动的链球通过轨迹最高点时的速度最大D.沿A 轨迹运动的链球在相同时间内速度变化量最大6.炮弹与水平方向成角,炮弹从炮口射出时的速度大小为,取,,则这个速度在水平方向上的分量大小为( )A. B. C. D.6407.小船在静水中的速度是v ,今小船要渡过一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行至中心时,水流速度突然增大,则渡河时间将( )A.不变B.减小C.增大D.无法确定8.质点做曲线运动从A 到B 速率逐渐增加,如图所示,有四位同学用示意图表示A 到B 的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是( )A. B.C.D.9.如图所示为飞镖运动员在练习投镖,运动员每次将飞镖从同一点沿同一方向将飞镖掷出,第一次以水平初速度掷出,击中靶心O 上方A 点,第二次以水平初速度掷出,击中靶心O 下方B 点,A 、B 两点到靶心O 的距离相等,若要击中靶心O ,则掷出的水平初速度大小应为( )(不计空气阻力)37︒800m /s sin370.6︒=cos370.8︒=400m /s 480m /s 560m /s m /s1v 2v10.射水鱼因独特的捕食方式而闻名,它能够通过喷射水柱来捕捉水面上方的果实。
抛体运动[A组·基础题]1.如图所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O′是O在水平面上的射影点,且O′A∶O′B∶O′C=1∶3∶5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是( B )A.v1∶v2∶v3=1∶2∶3B.三个小球下落的时间相同C.三个小球落地的速度相同D.三个小球落地的速率相等2. (2019·广州惠州调研)如图所示,A,B两个平台水平距离为7.5 m 某同学先用一个小球从A平台边缘以v0=5 m/s的速度水平抛出,结果小球落在了B平台左侧下方6。
25 m处.重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力,要使小球从A平台边缘水平抛出能落到B平台上,则从A平台边缘水平抛出小球的速度至少为(B )A.6 m/s B.7.5 m/sC.9 m/s D.11.25 m/s解析:由平抛运动的规律可知:x=v01t1;h+6。
25=错误!gt错误!;当小球恰能落到平台B上时:x=v02t2;h=错误!gt错误!;联立解得:v02=7.5 m/s;故选B.3.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点.O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为60°,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度为( C )A。
错误!B.错误!C。
错误!D.错误!4.(2015·山东卷)距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.可求得h等于( A )A.1.25 m B.2。
25 mC.3。
75 m D.4。
一、单选题1. 如图所示,电场中各等势面为竖直面,它们之间的距离为d=1cm ,一个带电小球的质量为,初速度为,方向与水平线成角,已知小球在电场中做直线运动,则下列说法正确的是()A .小球带负电B .小球在的正方向上走的最远距离为C.小球所带电荷量为CD.匀强电场场强为2. 安装在公路上的测速装置如图所示,在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈,线圈与检测抓拍装置相连,车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流,检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小,从而对超速车辆进行抓拍。
下列说法正确的是( )A .汽车经过线圈上方时,两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长,车速越大B .当汽车从线圈上方匀速通过时,线圈中不会产生感应电流C .汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件中会产生感应电流D .当汽车从线圈上方经过时,线圈中产生感应电流属于自感现象3. 我国自1970年4月24日成功发射东方红一号卫星后,中国航天事业飞速发展。
先后发射了一般轨道、同步轨道、极地轨道卫星,这些卫星可用在资源、气象、通讯、导航、海洋等方面。
下列关于地球同步卫星说法中正确的是( )A .所有同步卫星的向心力大小相等B .同步卫星的向心加速度比月球绕地球运动的向心加速度小C .同步卫星的发射速度小于7.9km/sD .同步卫星的角速度与茂名市政府大楼的角速度相同4. 运动员沿跑道的直道部分先向南跑了50m ,又折返向北跑了30m ,整个过程中,运动员的路程和位移大小分别是( )A .80m 、20mB .80m 、30mC .80m 、40mD .80m 、80m5. 如图所示为小型旋转电枢式交流发电机,电阻r =1 Ω的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电路连接,滑动变阻器R 的最大阻值为6 Ω,滑片P 位于滑动变阻器距下端处,定值电阻R 1=2 Ω,其他电阻不计,线圈匀速转动的周期T =0.02 s .闭合开关S ,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转动过程中理想电压表示数是5 V .下列说法正确的是( )A .电阻R 1消耗的功率为W2024年高三物理一轮复习专题:抛体运动(真题汇编).docx进阶版二、多选题三、实验题B .0.02 s 时滑动变阻器R 两端的电压瞬时值为零C .线圈产生的电动势e 随时间t变化的规律是V D .线圈从开始计时到s 的过程中,通过R1的电荷量为C 6. 某课外活动小组为探究能量转换关系,设计了如图所示的实验.质量为m 的物块B 静放在水平面上,劲度系数为k 的轻质弹簧固定在B 上,弹簧上端装有特制锁扣,当物体与其接触即被锁住.每次实验让物块A 从弹簧正上方的恰当位置由静止释放,都使物块B 刚好离开地面.整个过程无机械能损失.实验表明,物块A 质量M 不同,释放点距弹簧上端的高度H 就不同.当物块A 的质量为m 时,释放点高度H=h .则下列说法中正确的是A .物块A 下落过程中速度最大时,物块B 对地面的压力最大B .物块A 下落到最低点时,物块B 对地面的压力最大C .当A 的质量M=2m时,释放点高度D .当A 的质量M=2m时,释放点高度7.如图所示,餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜。
抛体运动1.(多选)(2019·北京密云摸底)如图为研究平抛运动时使用的装置,初始时电路闭合,小球B被电磁铁吸引处于静止状态. 将小球A从轨道顶端释放,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,轨道末端出口与小球B处于同一高度,可看到A、B两球同时落地. 下列说法正确的是()A.该实验可证明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动B.该实验可证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动C.将小球A在轨道上更低的位置释放,可使两球在空中相撞D.增加装置距离地面的高度H,可使两球在空中相撞2.在距地面高为h=0.4 m处,有一小球A以初速度v0水平抛出,如图甲所示;与此同时,在A的右方等高处有一物块B以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下,如图乙所示.若A、B同时到达地面,A、B均可看作质点,空气阻力不计,重力加速度g取10 m/s2,则v0的大小是()A.1 m/s B. 2 m/s C.2 m/s D.2 2 m/s3.(2019·河南部分重点中学联考)某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出,已知飞镖投出时的初速度v a>v b,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(俯视图)可能是()4.(2019山东省济南一中期中)如图所示,位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在了倾角为30°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打到斜面上,则v1、v2之比为()A.1∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶35.(2018·河南省洛阳市尖子生第二次联考)利用手机可以玩一种叫“扔纸团”的小游戏.如图所示,游戏时,游戏者滑动屏幕将纸团从P 点以速度v 水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸篓,纸团恰好沿纸篓的上边沿入篓并直接打在纸篓的底角.若要让纸团进入纸篓中并直接击中篓底正中间,下列做法可行的是( )A .在P 点将纸团以小于v 的速度水平抛出B .在P 点将纸团以大于v 的速度水平抛出C .在P 点正上方某位置将纸团以小于v 的速度水平抛出D .在P 点正下方某位置将纸团以大于v 的速度水平抛出6.(2019·天津市部分区上学期期末)如图所示,在水平地面上M 点的正上方h 高度处,将S 1球以初速度v 1水平向右抛出,同时在地面上N 点处将S 2球以初速度v 2竖直向上抛出,在S 2球上升到最高点时恰与S 1球相遇,不计空气阻力,则两球在这段过程中( )A .做的都是变加速运动B .速度变化量的大小不相等C .速度变化量的方向不相同D .相遇点在N 点上方h 2处 7.(2019·安徽六安一中段考)如图所示,一演员表演飞刀绝技,由O 点先后抛出完全相同的3把飞刀,分别依次垂直打在竖直木板M 、N 、P 三点上.假设不考虑飞刀的转动,并可将其视为质点,已知O 、M 、N 、P 四点距离水平地面高度分别为h 、4h 、3h 、2h ,以下说法正确的是( )A .3把飞刀在击中木板时动能相同B .到达M 、N 、P 三点的飞行时间之比为1∶2∶ 3C .到达M 、N 、P 三点的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1D .设到达M 、N 、P 三点,抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则有θ1>θ2>θ38.车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d 的河流.在河岸左侧建起如图所示高为h 、倾角为α的斜坡,车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出,接着无碰撞地落在右侧高为H 、倾角为θ的斜坡上,顺利完成了飞越.已知h >H ,当地重力加速度为g ,汽车可看成质点,忽略车在空中运动时所受的空气阻力.根据题设条件可以确定( )A.汽车在左侧斜坡上加速的时间t B.汽车离开左侧斜坡时的动能E kC.汽车在空中飞行的最大高度H m D.两斜坡的倾角满足α<θ9.(2019·四川成都树德中学高三模拟)如图所示,在倾角为37°的斜坡上有一人,前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑,速度v=15 m/s,在二者相距L=30 m时,此人以速度v0水平抛出一石块,击打动物,人和动物都可看成质点.(已知sin 37°=0.6,g=10 m/s2)(1)若动物在斜坡上被石块击中,求v0的大小;(2)若动物在斜坡末端时,动物离人的高度h=80 m,此人以速度v1水平抛出一石块打击动物,同时动物开始沿水平面运动,动物速度v=15 m/s,动物在水平面上被石块击中的情况下,求速度v1的大小.10.(2019·宁夏石嘴山三中模拟)如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外空地宽x=10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上,小球离开屋顶时的速度v0应该满足怎样的条件.(g取10 m/s2)11.如图所示,从倾角为θ的斜面上的A点以初速度v0水平抛出一个物体,物体落在斜面上的B点,不计空气阻力.求:(1)抛出后经多长时间物体与斜面间距离最大?(2)A、B间的距离为多少?12.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出,落在球台上的P1点(如图中实线所示),求P1点距O 点的距离x1.(2)若球从O 点正上方某高度处以速度v 2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台上的P 2点(如图中虚线所示),求v 2的大小.(3)若球从O 点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P 3点,求发球点距O 点的高度h 3.参考答案1.(多选)(2019·北京密云摸底)如图为研究平抛运动时使用的装置,初始时电路闭合,小球B 被电磁铁吸引处于静止状态. 将小球A 从轨道顶端释放,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S ,被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落,轨道末端出口与小球B 处于同一高度,可看到A 、B 两球同时落地. 下列说法正确的是 ( )A .该实验可证明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动B .该实验可证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动C .将小球A 在轨道上更低的位置释放,可使两球在空中相撞D .增加装置距离地面的高度 H ,可使两球在空中相撞【答案】AD【解析】根据题述“可看到A 、B 两球同时落地”,说明该实验可证明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,选项A 正确;该实验不可证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动,选项B 错误;将小球A 在轨道上更高的位置释放,增大了平抛运动的初速度,可使两球在空中相撞,选项C 错误;增加装置距离地面的高度H ,增加了小球自由落体运动的时间,可使两球在空中相撞,选项D 正确.2.在距地面高为h =0.4 m 处,有一小球A 以初速度v 0水平抛出,如图甲所示;与此同时,在A 的右方等高处有一物块B 以大小相同的初速度v 0沿倾角为45°的光滑斜面滑下,如图乙所示.若A 、B 同时到达地面,A 、B 均可看作质点,空气阻力不计,重力加速度g 取10 m/s 2,则v 0的大小是 ( )A .1 m/s B. 2 m/s C .2 m/sD .2 2 m/s【答案】A【解析】A 球做平抛运动,则h =12gt 21①,B 物块沿斜面做匀变速直线运动,则2h =v 0t 2+12g sin 45°t 22②,根据t 1=t 2,由①②得,v 0=gh 2=1 m/s . 3.(2019·河南部分重点中学联考)某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a 、b 由同一位置水平投出,已知飞镖投出时的初速度v a >v b ,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(俯视图)可能是 ( )【答案】A【解析】两只飞镖a 、b 都做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则有x =v 0t ,它们的水平位移大小相等,由于v a >v b ,所以运动时间关系为t a <t b ,由h =12gt 2知h a <h b ,所以插在竖直靶上时a 在b 的上面,选项C 、D 错误;设飞镖插在竖直靶上前瞬间速度与水平方向的夹角为α,则tan α=gt v 0,因为v a >v b ,t a <t b ,所以有αa <αb ,选项A 正确,B 错误.4.(2019山东省济南一中期中)如图所示,位于同一高度的小球A 、B 分别以v 1和v 2的速度水平抛出,都落在了倾角为30°的斜面上的C 点,小球B 恰好垂直打到斜面上,则v 1、v 2之比为( )A .1∶1B .2∶1C .3∶2D .2∶3【答案】 C【解析】 小球A 、B 下落高度相同,则两小球从飞出到落在C 点用时相同,均设为t ,对A 球:x =v 1t ①y =12gt 2② 又tan 30°=y x③ 联立①②③得:v 1=32gt ④ 小球B 恰好垂直打到斜面上,则有:tan 30°=v 2v y =v 2gt⑤ 则得:v 2=33gt ⑥ 由④⑥得:v 1∶v 2=3∶2,所以C 正确.5.(2018·河南省洛阳市尖子生第二次联考)利用手机可以玩一种叫“扔纸团”的小游戏.如图所示,游戏时,游戏者滑动屏幕将纸团从P 点以速度v 水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸篓,纸团恰好沿纸篓的上边沿入篓并直接打在纸篓的底角.若要让纸团进入纸篓中并直接击中篓底正中间,下列做法可行的是( )A .在P 点将纸团以小于v 的速度水平抛出B .在P 点将纸团以大于v 的速度水平抛出C .在P 点正上方某位置将纸团以小于v 的速度水平抛出D .在P 点正下方某位置将纸团以大于v 的速度水平抛出【答案】 C【解析】 在P 点的初速度减小,则下降到篓上沿这段时间内,水平位移变小,则纸团不能进入篓中,故A 错误.在P 点的初速度增大,则下降到篓底的时间内,水平位移增大,不能直接击中篓底的正中间,故B 错误.在P 点正上方某位置将纸团以小于v 的速度水平抛出,根据x =v 02h g知,水平位移可以减小,也不会与篓的左边沿相撞,可直接击中篓底的正中间,故C 正确.在P 点正下方某位置将纸团以大于v 的速度水平抛出,则纸团可能进篓,但不能直接击中篓底正中间,故D 错误.6.(2019·天津市部分区上学期期末)如图所示,在水平地面上M 点的正上方h 高度处,将S 1球以初速度v 1水平向右抛出,同时在地面上N 点处将S 2球以初速度v 2竖直向上抛出,在S 2球上升到最高点时恰与S 1球相遇,不计空气阻力,则两球在这段过程中( )A .做的都是变加速运动B .速度变化量的大小不相等C .速度变化量的方向不相同D .相遇点在N 点上方h 2处 【答案】 D【解析】 由于两个球都只受到重力的作用,做的都是匀变速运动,故A 错误;由Δv =at =gt ,知它们速度的变化量相同,速度变化量的方向都竖直向下,故B 、C 错误;S 1球做平抛运动,竖直方向有h 1=12gt 2;S 2球竖直上抛,则有v 2=gt ,h 2=v 2t -12gt 2,由题意得h =h 1+h 2,解得h 1=h 2=h 2,所以相遇点在N 点上方h 2处,故D 正确. 7.(2019·安徽六安一中段考)如图所示,一演员表演飞刀绝技,由O 点先后抛出完全相同的3把飞刀,分别依次垂直打在竖直木板M 、N 、P 三点上.假设不考虑飞刀的转动,并可将其视为质点,已知O 、M 、N 、P 四点距离水平地面高度分别为h 、4h 、3h 、2h ,以下说法正确的是( )A .3把飞刀在击中木板时动能相同B .到达M 、N 、P 三点的飞行时间之比为1∶2∶ 3C .到达M 、N 、P 三点的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1D .设到达M 、N 、P 三点,抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则有θ1>θ2>θ3【答案】CD【解析】.将运动逆向看,可视为3个平抛运动且到达O 点时水平位移相等.由H =12gt 2得t = 2H g,则到达M 、N 、P 三点的飞行时间之比为3∶2∶1,B 错误.在水平方向有l =v M t 1=v N t 2=v P t 3,由E k =12mv 2知3把飞刀在击中木板时打在M 点处的动能最小,打在P 点处的动能最大,A 错误.由v y =gt 可知到达M 、N 、P 三点的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1,C 正确.作出抛体运动的轨迹,可知θ1>θ2>θ3,D 正确.8.车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d 的河流.在河岸左侧建起如图所示高为h 、倾角为α的斜坡,车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出,接着无碰撞地落在右侧高为H 、倾角为θ的斜坡上,顺利完成了飞越.已知h >H ,当地重力加速度为g ,汽车可看成质点,忽略车在空中运动时所受的空气阻力.根据题设条件可以确定( )A .汽车在左侧斜坡上加速的时间tB .汽车离开左侧斜坡时的动能E kC .汽车在空中飞行的最大高度H mD .两斜坡的倾角满足α<θ【答案】CD【解析】.设汽车从左侧斜坡飞出时的速度大小为v ,飞出后,汽车水平方向以v cos α做匀速直线运动,竖直方向以v sin α为初速度做竖直上抛运动,则汽车从飞出到最高点的过程中,竖直方向有H m -h =v 2sin 2α2g,汽车无碰撞地落在右侧斜坡上,说明车落在斜坡上时速度方向与斜坡平行,故汽车落在斜坡上时的速度大小为v ′=v cos αcos θ,对汽车从最高点到右侧斜坡的过程,竖直方向有H m -H =v ′2sin 2θ2g ,联立以上三式,解得H m =h tan 2θ-H tan 2αtan 2θ-tan 2α,选项C 正确;因为h >H ,汽车落在右侧斜坡上时,竖直方向的分速度v ′y 大于从左侧斜坡飞出时竖直方向的分速度v y ,但水平方向分速度大小相同,故tan α=v y v x <v ′y v x=tan θ,所以α<θ,选项D 正确;因汽车的质量未知,故汽车离开左侧斜坡时的动能无法求解,选项B 错误;因汽车在左侧斜坡运动过程的初速度及加速度均未知,故运动时间无法求解,选项A 错误.9.(2019·四川成都树德中学高三模拟)如图所示,在倾角为37°的斜坡上有一人,前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑,速度v =15 m/s ,在二者相距L =30 m 时,此人以速度v 0水平抛出一石块,击打动物,人和动物都可看成质点.(已知sin 37°=0.6,g =10 m/s 2)(1)若动物在斜坡上被石块击中,求v 0的大小;(2)若动物在斜坡末端时,动物离人的高度h =80 m ,此人以速度v 1水平抛出一石块打击动物,同时动物开始沿水平面运动,动物速度v =15 m/s ,动物在水平面上被石块击中的情况下,求速度v 1的大小.【答案】见解析【解析】(1)设过程中石块运动所需时间为t对于动物:运动的位移s =vt对于石块:竖直方向(L +s )sin 37°=12gt 2 水平方向:(L +s )cos 37°=v 0t代入数据,由以上三式可得:v 0=20 m/s.(2)对动物:x 1=vt 1,对于石块:竖直方向h =12gt 21,解得t 1=2h g=4 s 水平方向:h tan θ+x 1=v 1t 1,联立可得v 1≈41.7 m/s. 10.(2019·宁夏石嘴山三中模拟)如图所示,水平屋顶高H =5 m ,围墙高h =3.2 m ,围墙到房子的水平距离L =3 m ,围墙外空地宽x =10 m ,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上,小球离开屋顶时的速度v 0应该满足怎样的条件.(g 取10 m/s 2)【答案】5 m/s≤v 0≤13 m/s【解析】设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初速度为v 01,则小球的水平位移:L +x =v 01t 1小球的竖直位移:H =12gt 12 解以上两式得:v 01=(L +x ) g 2H=13 m/s 设小球恰好越过围墙的边缘时的水平初速度为v 02,则此过程中小球的水平位移:L =v 02t 2小球的竖直位移:H -h =12gt 22解以上两式得:v 02=5 m/s小球抛出时的速度大小为5 m/s≤v 0≤13 m/s.11.如图所示,从倾角为θ的斜面上的A 点以初速度v 0水平抛出一个物体,物体落在斜面上的B 点,不计空气阻力.求:(1)抛出后经多长时间物体与斜面间距离最大?(2)A 、B 间的距离为多少?【答案】 (1)v 0tan θg (2)2v 20tan θg cos θ【解析】 法一:(1) 以抛出点为坐标原点,沿斜面方向为x 轴,垂直于斜面方向为y 轴,建立坐标系,如图(a)所示v x =v 0cos θ,v y =v 0sin θ,a x =g sin θ,a y =g cos θ.物体沿斜面方向做初速度为v x 、加速度为a x 的匀加速直线运动,垂直于斜面方向做初速度为v y 、加速度为a y 的匀减速直线运动,类似于竖直上抛运动.令v ′y =v 0sin θ-g cos θ·t =0,即t =v 0tan θg. (2)当t =v 0tan θg 时,物体离斜面最远,由对称性可知总飞行时间T =2t =2v 0tan θg, A 、B 间距离s =v 0cos θ·T +12g sin θ·T 2=2v 20tan θg cos θ. 法二:(1) 如图(b)所示,当速度方向与斜面平行时,离斜面最远,v 的切线反向延长与v 0交点为此时横坐标的中点P ,则tan θ=y 12x =12gt 212v 0t , t =v 0tan θg. (2) AC =y =12gt 2=v 20tan 2 θ2g ,而AC ∶CD =1∶3,所以AD =4y =2v 20tan 2θg ,A 、B 间距离s =AD sin θ=2v 20tan θg cos θ.法三:(1)设物体运动到C 点离斜面最远,所用时间为t ,将v 分解成v x 和v y ,如图(c)所示,则由tan θ=v y v x =gt v 0,得t =v 0tan θg.(2)设由A 到B 所用时间为t ′,水平位移为x ,竖直位移为y ,如图(d)所示,由图可得tan θ=y x,y =x tan θ ① y =12gt ′2 ② x =v 0t ′③由①②③式得:t ′=2v 0tan θg而x =v 0t ′=2v 20tan θg, 因此A 、B 间的距离s =x cos θ=2v 20tan θg cos θ. 12.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L 、网高h ,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g )(1)若球在球台边缘O 点正上方高度为h 1处以速度v 1水平发出,落在球台上的P 1点(如图中实线所示),求P 1点距O 点的距离x 1.(2)若球从O 点正上方某高度处以速度v 2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台上的P 2点(如图中虚线所示),求v 2的大小.(3)若球从O 点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P 3点,求发球点距O 点的高度h 3.【答案】(1)v 12h 1g (2)L 2g 2h (3)43h 【解析】(1)如图甲所示,根据平抛规律得2020届高三物理一轮复习同步练习题卷:抛体运动11 / 11h 1=12gt 21,x 1=v 1t 1,联立解得:x 1=v 12h 1g. (2)根据平抛规律得:h 2=12gt 22,x 2=v 2t 2且h 2=h ,2x 2=L ,联立解得v 2=L 2g 2h . (3)如图乙所示,得:h 3=12gt 23,x 3=v 3t 3且3x 3=2L设球从恰好越过球网到达到最高点时所用的时间为t ,水平距离为s ,有h 3-h =12gt 2 s =v 3t由几何关系得:x 3+s =L ,解得:h3=43h .。
专题15 抛体运动(测)【满分:110分 时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.如图所示,在足够长的斜面上的A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t 1;若将此球改用2v 0抛出,落到斜面上所用时间为t 2,则t 1与t 2之比为( )A .1∶1 B.1∶2 C .1∶3 D.1∶4 【答案】B【名师点睛】此题是平抛运动的规律的应用问题;解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解;此题难度不大;考查学生的基础知识.2.如图所示,一长为2L 的木板,倾斜放置,倾角为045,今有一弹性小球,自与木板上端等高的某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与木板夹角相等,欲使小球恰好落到木板下端,则小球释放点距木板上端的水平距离为( )A. L 21B.L 31C. L 41D. L 51 【答案】D【名师点睛】在处理平抛运动时,关键是知道将平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,两个运动具有等时性,即运动时间相同,然后列式求解。
3.如图所示为四分之一圆柱体OAB 的竖直截面,半径为R ,在B 点上方的C 点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D 点与圆柱体相切,OD 与OB 的夹角为60°,则C 点到B 点的距离为( )A.4R B.34R C.2RD .R【答案】A【解析】小球做平抛运动,经过Q 点时,水平速度与末速度的夹角为60°,则有00tan 60yv gtv v ︒==,则时间0tan v t g θ=①,小球下落的高度2220tan 60122v h gt g ︒==②,在水平方向上有故00cos30x R v t ==③,C 点到B 点的距离为()()220000tan 601cos 601cos 602v H h R R g =--=--④,联立四式解得4RH =【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,掌握运动学公式,并能灵活运用4.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P 点正上方Q 点以速度v 0水平向左抛出一个小球A ,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t 1。
备战2020高考物理-高三第一轮基础练习:抛体运动的规律一、单选题1.人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,如图中能表示出速度矢量的演变过程的是()A. B. C. D.2.如图所示,从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘沿直径方向向管内水平抛入一个钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的内壁光滑的钢管B,用同样的方法抛入此钢球,对比两次的运动时间,可得( )A. 钢球在A管中运动的时间长B. 钢球在B管中运动的时间长C. 钢球在两管中运动的时间一样长D. 无法确定钢球在哪一根管中运动的时间长3.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选.在同一风力作用下,谷种和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示.若不计空气阻力,对这一现象,下列分析正确的是()A. 谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些B. 谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动C. 谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同D. M处是谷种,N处为瘪谷4.取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能为重力势能的3倍。
不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A. B. C. D.5.如图所示,在高台滑雪比赛中,某运动员从平台上以v0的初速度沿水平方向飞出后,落到倾角为θ的雪坡上(雪坡足够长).若运动员可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,则()A. 如果v0不同,该战士落到雪坡时的位置不同,速度方向也不同B. 如果v0不同,该战士落到雪坡时的位置不同,但空中运动时间相同C. 该战士在空中经历的时间是D. 该战士刚要落到雪坡上时的速度大小是6.平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动;(2) 竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图2所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面.这个实验( )A. 只能说明上述规律中的第(1)条B. 只能说明上述规律中的第(2)条C. 不能说明上述规律中的任何一条D. 能同时说明上述两条规律7.如图所在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.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两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后.将你认为正确的有()A. 水平方向的分运动是匀速直线运动B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动C. 竖直方向的分运动是自由落体运动D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动8.从距地面高h处水平抛出一小石子,石子在空中飞行过程中(空气阻力不计),下列说法不正确的是()A. 石子的运动为匀变速运动B. 石子在空中飞行时间由离地高度确定C. 石子每秒内速度的变化量恒定不变D. 石子在任何时刻的速度与其竖直分速度之差逐渐增大9.要探究平抛运动的物体在水平方向上的运动规律,可采用()A. 从抛出点开始等分水平位移,看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1:4:9:16…B. 从抛出点开始等分水平位移,看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1:3:5:7…C. 从抛出点开始等分竖直位移,看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1:3:5:7…D. 从抛出点开始等分竖直位移,看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1:1:1:1…二、多选题=10.如图,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出,经过时间t a和t b后落到与两抛出点水平距离相等的P点。
抛体运动题型一 平抛运动的基本应用 单个物体的平抛运动【例1】(2019·安徽省滁州市上学期期末)在某一高度匀速飞行的战机在离目标水平距离s 时投弹,可以准确命中目标,现战机飞行高度减半,速度大小减为原来的23,要仍能命中目标,则战机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力)( )A.13sB.23sC.23sD.223s 【答案】 C【解析】 设原来的速度大小为v ,高度为h ,根据平抛运动的规律可知在竖直方向有:h =12gt 2,解得:t =2hg,在水平方向:s =vt =v 2h g ,现战斗机高度减半,速度大小减为原来的23,要仍能命中目标,则有s ′=23vt ′,12h =12gt ′2,联立解得:s ′=23s ,故C 正确,A 、B 、D 错误. 【变式1】(2019·贵州贵阳模拟)一条水平放置的水管,距地面高h =1.8 m ,水管的横截面积为S =2×10-4 m 2.水从管口处以v =2 m/s 不变的速率源源不断地沿水平方向射出,设出口处横截面上各处水的速率都相等,假设水流在空中不散开,重力加速度g 取10 m/s 2,不计阻力.请估算水流稳定后空中的水的体积为( ) A .3.2×10-4 m 3B .4×10-4 m 3C .2.4×10-4 m 3D .2.4×10-3 m 3【答案】C【解析】水流水平射出,可认为做平抛运动,由h =12gt 2,解得t =0.6 s .空中的水的体积V =Svt =2×10-4×2×0.6 m 3=2.4×10-4 m 3,选项C 正确.【变式2】(2019·河北保定模拟)有一物体在离水平地面高h 处以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v t ,竖直分速度为v y ,水平射程为l ,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为( ) A.2h g B.2h v y C.lv tD. v t 2-v 02g【答案】AB【解析】由h =12gt 2得t =2h g ,A 正确;由h =v y t ,v y =v y 2,得h =v y 2t ,故t =2h v y ,B 正确;t =lv 0,而v 0≠v t ,故C 错误;因v y =v t 2-v x 2=v t 2-v 02,而t =v yg ,故t =v t 2-v 02g,D 错误. 多个物体的平抛运动1.若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出,则两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动. 2.若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由物体的水平分运动和竖直高度差决定.3.若两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差随时间均匀增大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动.4.两条平抛运动轨迹的相交处只是两物体的可能相遇处,两物体必须同时到达此处才会相遇. 【例2】(2019·吉林一中质检)如图所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了y 轴上沿x 轴正方向抛出的三个小球a 、b 、c 的运动轨迹,其中b 和c 从同一点抛出,不计空 气阻力.则( )A .a 的飞行时间比b 长B .b 的飞行时间比c 长C .a 的初速度最大D .c 的末速度比b 大【解析】 由图知b 、c 的高度相同,大于a 的高度,根据h =12gt 2,得t =2hg,知b 、c 的运动时间相同,a 的飞行时间小于b 、c 的时间,故A 、B 错误;b 、c 的高度相同,则运动的时间相同,b 的水平位移大于c 的水平位移,根据x =v 0t 知,v b >v c ,对于a 、b ,a 的高度小,则运动的时间短,而a 的水平位移大,则v a >v b ,可知初速度最大的是小球a ,故C 正确;由图知b 、c 的高度相同,落地时竖直方向的速度大小相等,而水平方向b 的速度大于c 的速度,则b 的末速度大于c 的末速度,故D 错误. 【答案】 C【变式1】(2019·广东省七校联合体第三次联考)如图,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向先后抛出,恰好同时落到地面上与两抛出点水平距离相等的P 点,并且落到P 点时两球的速度互相垂直.若不计空气阻力,则( )A .小球a 比小球b 先抛出B .初速度v a 小于v bC .小球a 、b 抛出点距地面高度之比为v b ∶v aD .初速度v a 大于v b 【答案】 AB【解析】 h =12gt 2,所以t =2h g,平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的,由于小球a 的高度比小球b 的大,所以 t a >t b ,由于小球a 、b 的水平位移相等,由x =v 0t 得v a <v b ,故A 、B 正确,D 错误.h =12gt 2=12g x 2v 02,故小球a 、b 抛出点距地面高度之比为h a h b =v b 2v a2,C 错误.【变式2】(2017·高考江苏卷)如图所示,A 、B 两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t 在空中相遇.若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )A.t B.22t C.t2 D.t4【答案】C【解析】设A、B两小球的抛出点间的水平距离为L,分别以水平速度v1、v2抛出,经过时间t的水平位移分别为x1、x2,根据平抛运动规律有x1=v1t,x2=v2t,又x1+x2=L,则t=Lv1+v2;若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为t′=L2(v1+v2)=t2,故选项C正确.【变式3】(2019·重庆巴蜀中学模拟)如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是a、b、c.下列判断正确的是()A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最长B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最长C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最小D.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快【答案】AC【解析】小球在平抛运动过程中,可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于竖直方向的位移落在c点处的最小,而落在a点处的最大,所以落在a点的小球飞行时间最长,落在c点的小球飞行时间最短,故A正确,B错误;速度的变化量Δv=gΔt,则落在c点的小球速度变化最小,故C正确;因为a、b、c的加速度相同,所以飞行过程中速度变化快慢相同,故D错误.速度偏向角表达式的应用【例3】. (多选)如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出()A.轰炸机的飞行高度B.轰炸机的飞行速度C.炸弹的飞行时间D.炸弹投出时的动能【答案】ABC【解析】.设轰炸机投弹位置高度为H ,炸弹水平位移为x ,则H -h =12v y ·t ,x =v 0t ,二式相除H -h x =12·v y v 0,因为v yv 0=1tan θ,x =h tan θ,所以H =h +h 2tan 2 θ,A 正确;根据H -h =12gt 2可求出炸弹的飞行时间,再由x =v 0t 可求出轰炸机的飞行速度,故B 、C 正确;不知道炸弹质量,不能求出炸弹的动能,D 错误.【变式1】(2019·内蒙古集宁一中模拟)如图所示,某一小球以v 0=10 m/s 的速度水平抛出,在落地之前经过空中A 、B 两点,在A 点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B 点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计,g 取10 m/s 2).以下判断正确的是( )A .小球经过A 、B 两点间的时间间隔t = 3 s B .小球经过A 、B 两点间的时间间隔t =1 sC .A 、B 两点间的高度差h =10 mD .A 、B 两点间的高度差h =15 m 【答案】C【解析】根据平行四边形定则知,v yA =v 0=10 m/s ,v yB =v 0tan 60°=3v 0=10 3 m/s ,则小球由A 到B 的时间间隔t =v yB -v yA g =103-1010 s =(3-1) s ,故A 、B 错误;A 、B 的高度差h =v yB 2-v yA 22g =300-10020 m =10 m ,故C 正确,D 错误.【变式2】如图所示,半径为R 的竖直半球形碗固定于水平面上,碗口水平且AB 为直径,O 点为碗的球心.将一弹性小球(可视为质点)从AO 连线上的某点C 沿CO 方向以某初速度水平抛出,经历时间t =Rg(重力加速度为g )小球与碗内壁第一次碰撞,之后可以恰好返回C 点.假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变,法向速度等大反向.不计空气阻力,则C 、O 两点间的距离为( )A.2R 3 B.3R 3 C.3R 2D.2R2【答案】C【解析】小球在竖直方向的位移为h =12gt 2=12R ,设小球与半球形碗碰撞点为D ,则DO 与水平方向的夹角为30°,过D 点作CO 的垂线交OB 于E 点,则OE =R 2-R22=32R ,小球下落h 时竖直方向的速度为v y =gt =gR ,由题意可知小球垂直打在碗上,则水平方向的速度v 0=v y tan 60°=3gR ,所以水平方向的位移为x =v 0t =3R ,由几何关系可知,CO =3R -32R =32R ,故C 正确. 位移偏向角表达式的应用【例4】(2018·高考全国卷 Ⅲ )在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v 和v 2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( ) A .2倍B . 4倍 C .6倍 D .8倍【答案】A【解析】.甲、乙两球都落在同一斜面上,则隐含做平抛运动的甲、乙的最终位移方向相同,根据位移方向与末速度方向的关系,即末速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍,可得它们的末速度方向也相同,在速度矢量三角形中,末速度比值等于初速度比值,故A 正确.【变式】(2019·湖南邵阳高三质检)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,经过3.0 s 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θ=37°,运动员的质量m =50 kg.不计空气阻力.(sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g 取10 m/s 2)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. 【答案】(1)75 m (2)20 m/s【解析】(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有 y =L sin 37°=12gt 2得A 点与O 点的距离L =gt 22sin 37°=75 m(2)设运动员离开O 点时的速度大小为v 0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即 x =L cos 37°=v 0t解得v 0=L cos 37°t =20 m/s对斜抛运动的分析1.斜抛运动可以分斜向上抛和斜向下抛两种情况:斜向上抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动。
2020年高考物理一轮复习考点综合提升训练卷---抛体运动一、选择题(1~8题为单项选择题,9~15题为多项选择题)1.如图所示,可视为质点的两个小球A 、B 从坐标为(0,2y 0)、(0,y 0)的两点分别以速度v A 和v B 水平抛出,两个小球都能垂直打在倾角为45°的斜面上,由此可得v A ∶v B 等于( )A.2∶1 B .2∶1 C .4∶1 D .8∶1【答案】 A【解析】 设抛出点距O 点高度为h ,水平初速度为v 0,末速度的竖直分量为v y ,运动时间为t ,小球垂直击中斜面,末速度与斜面垂直,分解末速度可知:v y tan45°=v 0,又v y =gt ,可得:t =v 0g ,根据几何关系得:h =12gt 2+v 0t tan45°,联立以上各式可得:h =3v 202g∝v 20,根据题意,小球A 、B 从坐标分别为(0,2y 0)、(0,y 0)的两点平抛,可得h A =2y 0,h B =y 0,故v A ∶v B =h A ∶h B =2∶1,A 正确,B 、C 、D 错误。
2.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图1,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v 1、v 2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。
设铁圈在空中运动时间分别为t 1、t 2,则( )A .v 1=v 2B .v 1>v 2C .t 1=t 2D .t 1>t 2【答案】 D【解析】 根据平抛运动的规律h =12gt 2知,运动的时间由下落的高度决定,故t 1>t 2,所以C 错误,D 正确;由题图知,两圈水平位移相同,再根据x =vt ,可得:v 1<v 2,故A 、B 错误。
3.在竖直墙壁上悬挂一镖 靶,某人站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A 、B 由同一位置水平掷出,两只飞镖落在靶上的状态如图2所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法中正确的是( )A .A 、B 两镖在空中运动时间相同B .B 镖掷出时的初速度比A 镖掷出时的初速度小C .A 、B 镖的速度变化方向可能不同D .A 镖的质量一定比B 镖的质量小【答案】 B【解析】 观察两只飞镖在标靶的位置可以看出,B 飞镖在A 飞镖下方,即B 飞镖在竖直方向下降的位移大于A 飞镖,根据A 、B 飞镖竖直方向做自由落体运动规律h =12gt 2有,h A <h B ,则t A <t B ;AB 水平运动的位移相同,由x =vt 有,v A >v B ;A 、B 飞镖均做平抛运动,加速度均为g ,而速度变化方向是与加速度方向一致的,故A 、B 飞镖速度变化方向均竖直向下,平抛运动规律与物体质量无关。
第2讲抛体运动一、选择题(每小题6分,共60分)从离地高h处的平台1.(2020·广东汕头普通高中质检)如图,滑板运动员以速度v末端水平飞出,落在水平地面上。
忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是(B)越大,运动员在空中运动时间越长A.v越大,运动员落地瞬时速度越大B.vC.运动员落地瞬时速度与高度h无关大小无关D.运动员落地位置与v2.(2020·山东高考)距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。
小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。
不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2。
可求得h等于(A)A.1.25 mB.2.25 mC.3.75 mD.4.75 m【解析】小球从A点掉下后做平抛运动,小球在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的特点H=2gt2得小球下落的高度为1.25 m,A项正确。
3.2020年1月9日亚洲杯足球赛在澳大利亚举行,分在B组的中国队三战全胜挺进淘汰赛。
如图所示是我国队员训练时在地面不同点进行射门训练,踢出的足球飞跃守门员形成三条飞行路径,三条路径在同一平面内,其最高点都是等高的。
忽略空气对飞行的影响,关于这三条路径,下列说法正确的是(D)A.沿路径1飞行的足球其踢出时速率最大B.沿路径2飞行的足球初速度水平分量最大C.沿路径3飞行的足球运动时间最长D.沿各路径飞行的足球初速度竖直分量都相同【解析】采用逆向思维,足球做平抛运动,由于高度相同,根据h=2知,沿路径3飞行的足球在最高点时速度最大,即初速度在水平方向上分量最大,故B项错误;因为时间相等,根据vy=gt知,沿各路径飞行的足球初速度竖直分量都相同,故D 项正确;根据平行四边形定则知,沿路径3飞行的足球水平分速度最大,各路径竖直分速度相等,则沿路径3飞行的足球踢出时的速率最大,故A项错误。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—抛体运动1.(多选)如图,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正方向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )A .a 的飞行时间比b 长B .b 和c 的飞行时间相等C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的大2.(2022·广东卷·6)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P 点等高且相距为L .当玩具子弹以水平速度v 从枪口向P 点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t .不计空气阻力.下列关于子弹的说法正确的是( )A .将击中P 点,t 大于L vB .将击中P 点,t 等于L vC .将击中P 点上方,t 大于L vD .将击中P 点下方,t 等于L v3.(多选)如图所示,从某高度处水平抛出一小球,经过时间t 到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g .下列说法正确的是( )A .小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB .小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2C .若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D .若小球初速度增大,则θ减小4.(2023·黑龙江省建新高中高三月考)如图所示,将a 、b 两小球(均可视为质点)以大小为20 5 m/s 的初速度分别从A 、B 两点先后相差1 s 水平相向抛出,a 小球从A 点抛出后,经过时间t ,a 、b 两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,则抛出点A 、B 间的水平距离是( )A .85 5 mB .100 mC .200 mD .180 5 m5.(2023·山东烟台市高三模拟)如图所示,小球以v 0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面的位移最小,则飞行时间t 为(重力加速度为g )( )A .t =v 0tan θB .t =2v 0tan θgC .t =v 0g tan θD .t =2v 0g tan θ6.(多选)如图所示,竖直截面为半圆形的容器,O 为圆心,AB 为沿水平方向的直径.一物体在A点以向右的水平初速度v A抛出,与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度v B抛出,两物体都落到容器的同一点P.已知∠BAP=37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.B比A先到达P点B.两物体一定同时到达P点C.抛出时,两物体的速度大小之比为v A∶v B=16∶9D.抛出时,两物体的速度大小之比为v A∶v B=4∶17.如图所示,一小球(视为质点)以速度v从倾角为θ的斜面底端斜向上抛出,落到斜面上的M 点且速度水平向右.现将该小球以2v的速度从斜面底端朝同样方向抛出,落在斜面上的N 点.下列说法正确的是()A.落到M和N两点的小球在空中运动的时间之比大于1∶2B.小球落到M和N两点的速度之比大于1∶2C.小球落到N点时速度方向水平向右D.M和N两点距离斜面底端的高度之比为1∶28.(多选)(2023·辽宁省模拟)如图所示,一倾角为θ且足够长的斜面固定在地面上,将小球A 从斜面顶端以速度v1水平向右抛出,小球击中了斜面上的C点,将小球B从空中与小球A 等高的某点以速度v2水平向左抛出,小球恰好垂直斜面击中C点,不计空气阻力,斜面足够长,重力加速度为g,下列说法中正确的是()A .小球A 在空中运动的时间为2v 1tan θgB .小球B 在空中运动的时间为v 2tan θgC .若将小球B 以大小相等的初速度从该点向各个方向抛出,则竖直下抛落到斜面上所用时间最短D .若将小球B 以大小相等的初速度从该点向各个方向抛出,则垂直斜面向上抛出落到斜面上所用时间最长9.套圈游戏是一项趣味活动,如图,某次游戏中,一小孩从距地面高0.45 m 处水平抛出半径为0.1 m 的圆环(圆环面始终水平),套住了距圆环前端水平距离为1.0 m 、高度为0.25 m 的竖直细圆筒.若重力加速度大小取g =10 m/s 2,忽略空气阻力,则小孩抛出圆环的初速度可能是( )A .4.3 m/sB .5.6 m/sC .6.5 m/sD .7.5 m/s10.如图所示,在距地面高h 的A 点以与水平面成α=60°的角度斜向上抛出一小球,不计空气阻力.发现小球落在右边板OG 上,且落点D 与A 点等高.已知v 0=2 3 m/s ,h =0.2 m ,g 取10 m/s 2.则下列说法正确的是( )A .小球从A 到D 的水平位移为1.8 mB.小球在水平方向做匀加速运动C.若撤去OG板,则经过D点之后小球在竖直方向做自由落体运动,故再经0.2 s它将落地D.小球从A到D的时间是0.6 s11.(2023·河北保定市高三检测)如图所示,某次跳台滑雪训练中,运动员(视为质点)从倾斜雪道上端的水平平台上以10 m/s的速度飞出,最后落在倾角为37°的倾斜雪道上.重力加速度大小取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力.下列说法正确的是()A.运动员的落点距雪道上端的距离为18 mB.运动员飞出后到雪道的最远距离为1.25 mC.运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为12.5 m/sD.若运动员水平飞出时的速度减小,则他落在雪道上的速度方向将改变12.(2022·全国甲卷·24)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光.某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示.图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3∶7.重力加速度大小取g=10 m/s2,忽略空气阻力.求在抛出瞬间小球速度的大小.13.(多选)2022年北京冬奥会在北京和张家口举行,北京成为了历史上第一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市.图示为某滑雪运动员训练的场景,运动员以速度v1=10 m/s 沿倾角α=37°、高H=15 m的斜面甲飞出,并能无碰撞地落在倾角β=60°的斜面乙上,顺利完成飞越.把运动员视为质点,忽略空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.以下说法正确的是()A.运动员落至斜面乙时的速率为16 m/sB.斜面乙的高度为7.2 mC.运动员在空中飞行时离地面的最大高度为20 mD.两斜面间的水平距离约为11.1 m答案及解析1.BD 2.B 3.AD 4.D 5.D 6.BC7.C [由于落到斜面上M 点时小球速度水平向右,故可把小球在空中的运动逆向看成从M 点向左的平抛运动,设在M 点的速度大小为v x ,把小球在斜面底端的速度v 分解为水平速度v x 和竖直速度v y ,则x =v x t ,y =12gt 2,位移间的关系tan θ=y x,联立解得在空中飞行时间t =2v x tan θg ,且v y =gt =2v x tan θ,v 和水平方向夹角的正切值tan α=v y v x=2tan θ,为定值,即落到N 点时速度方向水平向右,故C 正确;速度大小为v =v x 2+v y 2=v x 1+4tan 2θ,即v 与v x 成正比,故落到M 和N 两点的速度之比为1∶2,故B 错误;由t =2v x tan θg知,落到M 和N 两点的小球在空中运动的时间之比为1∶2,故A 错误;竖直高度为y =12gt 2=2v x 2tan 2θg,y 与v x 2成正比,则M 和N 两点距离斜面底端的高度之比为1∶4,故D 错误.]8.AD [设小球A 在空中运动的时间为t 1,则x 1=v 1t 1,y 1=12gt 12,tan θ=y 1x 1,联立解得t 1=2v 1tan θg ,故A 正确;设小球B 在空中运动的时间为t 2,则tan θ=v 2gt 2,解得t 2=v 2g tan θ,故B 错误;根据运动的合成与分解可知,小球B 落到斜面上所用时间取决于其在垂直于斜面方向的分运动的情况,易知小球B 在垂直于斜面方向的加速度大小始终为g cos θ,则当小球B 以垂直于斜面向下的初速度抛出时,其落到斜面上所用时间最短,当小球B 以垂直于斜面向上的初速度抛出时,其落到斜面上所用的时间最长,故C 错误,D 正确.]9.B [根据h 1-h 2=12gt 2得 t =2(h 1-h 2)g =2(0.45-0.25)10s =0.2 s , 则平抛运动的最大速度v 1=x +2R t =1.0+2×0.10.2m/s =6.0 m/s ,最小速度v 2=x t =1.00.2m/s =5.0 m/s ,则5.0 m/s <v <6.0 m/s ,故选B.]10.D [小球在竖直方向的分速度为v 0y =v 0sin α=3 m/s ,小球在水平方向的分速度为v 0x =v 0cos α= 3 m/s ,小球从A 到D 的时间为t =2v 0y g =2×310s =0.6 s ,小球从A 到D 的水平位移为x =v 0x t =335m ,所以A 错误,D 正确;小球在水平方向做匀速直线运动,所以B 错误;若撤去OG 板,在D 点,小球在竖直方向速度大小为v y =v 0y =3 m/s ,则经过D 点之后小球在竖直方向做匀加速直线运动,不是自由落体运动,所以C 错误.]11.C [根据平抛运动知识可知,x =v 0t ,y =12gt 2,tan 37°=y x,联立解得t =1.5 s ,则运动员的落点距雪道上端的距离为s =v 0t cos 37°=18.75 m ,选项A 错误;当运动员速度方向与倾斜雪道方向平行时,距离倾斜雪道最远,根据平行四边形定则知,速度v =v 0cos 37°=12.5 m/s ,选项C 正确;运动员飞出后到雪道的最远距离为h =(v 0sin 37°)22g cos 37°=2.25 m ,选项B 错误;当运动员落在倾斜雪道上时,速度方向与水平方向夹角的正切值tan α=2tan 37°,即速度方向与水平方向的夹角是一定值,可知若运动员水平飞出时的速度减小,则他落在雪道上的速度方向不变,选项D 错误.] 12.255m/s 解析 频闪仪每隔0.05 s 发出一次闪光,每相邻两个球之间被删去3个影像,故相邻两球的时间间隔为t =4T =4×0.05 s =0.2 s .设抛出瞬间小球的速度为v 0,每相邻两球间的水平方向上位移为x ,竖直方向上的位移分别为y 1、y 2,根据平抛运动位移公式有x =v 0t ,y 1=12gt 2=12×10×0.22 m =0.2 m ,y 2=12g (2t )2-12gt 2=12×10×(0.42-0.22) m =0.6 m ,令y 1=y ,则有y 2=3y 1=3y已标注的线段s 1、s 2分别为s 1=x 2+y 2s 2=x 2+(3y )2=x 2+9y 2 则有x 2+y 2∶x 2+9y 2=3∶7整理得x =255y ,故在抛出瞬间小球的速度大小为v 0=x t =255m/s. 13.AB [运动员在水平方向做匀速直线运动,水平方向速度大小为v x =v 1cos α=8 m/s ,落到斜面乙时,设速度大小为v 2,则满足v x =v 2cos β,解得v 2=16 m/s ,故A 正确;设斜面乙高度为h ,从斜面甲到斜面乙过程中,由机械能守恒定律得mg (H -h )=12m v 22-12m v 12,解得h =7.2 m ,故B 正确;从斜面甲飞出时,运动员在竖直方向的速度大小为v y =v 1sin α=6 m/s ,则运动员在空中飞行时离地面的最大高度为H max =H +v y 22g=16.8 m ,故C 错误;运动员到达斜面乙的竖直方向速度大小为v y ′=v 2sin β=8 3 m/s ,则在空中运动的时间t =v y ′-(-v y )g =43+35 s ,则水平距离为x =v x t ≈15.9 m ,故D 错误.]。
重庆市2020年高考物理一轮基础复习:专题14 抛体运动(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共8题;共16分)1. (2分) (2019高三上·南山期中) 如图所示,从同一竖直线上不同高度A、B两点处,分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球,P为它们运动轨迹的交点。
则下列说法正确的有()A . 两球在P点一定具有相同的速率B . 若同时抛出,两球可能在P点相碰C . 若同时抛出,落地前两球竖直方向的距离逐渐变大D . 若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大2. (2分) (2017高二上·郑州开学考) 发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是()A . 速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B . 速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C . 速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D . 速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大3. (2分)在探究碰撞中的不变量时,采用如图所示的实验装置,仪器按要求安装好后开始实验,第一次不放被碰小球,第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分,在白纸上记录重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C,则下列说法中正确的是()A . 第一、二次入射小球的落点依次是A,BB . 第一、二次入射小球的落点依次是C,BC . 第二次入射小球和被碰小球将同时落地D . 第二次入射小球和被碰小球不会同时落地4. (2分) (2018高一下·富宁期中) 如图所示,若质点以初速度v0正对倾角为θ=37°的斜面水平抛出,要求质点到达斜面时位移最小,则质点的飞行时间为().A .B .C .D .5. (2分) (2017高一下·来宾期中) 关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是()A . 初速度大的时间长B . 初速度小的时间长C . 一样长D . 质量大的时间长6. (2分) (2017高一上·黑龙江期末) 在同一平台上的O点抛出的2个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则2个物体做平抛运动的初速度vA、vB的关系及落地时间tA、tB的关系分别是()A . vA>vB , tA>tBB . vA>vB , tA<tBC . vA<vB , tA>tBD . vA<vB , tA<tB7. (2分) (2017高一下·福建期中) 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示,水平台面的长和宽分别为L1和L2 ,中间球网高度为h,发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h,不计空气的作用,重力加速度大小为g,若乒乓球的发射率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,到v的最大取值范围是()A . <v<L1B . <v<C . <v<D . <v<8. (2分) (2016高一下·夷陵期中) 如图所示,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员沿弧形雪坡加速滑下,在斜面雪坡的顶端沿水平方向飞出,之后落回到斜面雪坡上,若斜面雪坡相对水平面的倾角为θ,水平飞出时的速度大小为v0 ,运动员的成绩为L,不计空气阻力,则()A . 运动员在空中飞行的时间与初速度大小v0无关B . 运动员落到雪坡时的速度大小是C . 如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同D . 该运动员的成绩L为二、多选题 (共4题;共12分)9. (3分) (2020高一下·平度月考) 如图表示为平抛运动的物体在某段时间Δt内初速度v0、末速度v和速度改变Δv的关系.则下列说法正确的是()A . Δv与平抛运动的v0无关B . 两段相等时间间隔Δt内的Δv相等C . Δv的方向一定竖直向下D . v0一定大于Δv10. (3分) (2016高三上·北京期中) 如图所示,从同一竖直线上不同高度A,B两点处,分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球,P为它们运动轨迹的交点.则下列说法正确的有()A . 两球在P点一定具有相同的速率B . 若同时抛出,两球不可能在P点相碰C . 若同时抛出,落地前两球竖直方向的距离逐渐变大D . 若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大11. (3分) (2017高一上·北京期中) 自高为H的塔顶自由落下A物的同时B物自塔底以初速度v0竖直上抛,且A、B两物体在同一直线上运动.下面说法正确的是()A . 若v0>两物体相遇时,B正在上升途中B . v0= 两物体在地面相遇C . 若<v0<,两物体相遇时B物正在空中下落D . 若v0= ,则两物体在地面相遇12. (3分)中国是陀螺的故乡,在我国典籍帝京景物略明崇祯八年中提到:“陀螺者,木利如小空钟,中实而无一柄,绕以鞭之,是而无竹尺,转转无复往往,转之疾,正如卓立地上,顶光旋转”。
考点09 抛体运动一、选择题1.下列哪一个选项中的物体做抛体运动()A.一个从跳板上跳入游泳池的人B.一艘绕着地球运行的太空飞船C.从树上掉下的一片树叶D.沿着平直轨道行进的一列火车【答案】A【解析】A、一个从跳板上跳入游泳池的人,空气阻力的影响不计,在重力作用下做匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线,故A正确.B、绕地球运行的太空飞船做圆周运动或椭圆运动,故B错误.C、树上掉下的树叶重力比较小,受空气阻力的影响较大,轨迹没有规则,不是抛物线,故C错误.D、沿平直轨道行进的火车做的是直线运动,不是抛体运动;故D错误2.(多选)下列哪一项不是抛体运动的例子?()A.一只排球发过网B.一只棒球被一根棒球棍击起C.一只热气球飘离地面D.一名运动员在跳远【答案】AC【解析】A、排球的阻力不能忽略,不能看作抛体运动;B、棒球击起后在空中飞行时,阻力可以忽略;可以看作抛体运动;C、热气球受浮力、空气阻力及重力作用,不属于抛体运动;D、运动员在跳远时,阻力可以忽略;可以看作抛体运动;本题选不是抛体运动的,故选AC3.(多选)关于平抛运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的速度方向与合力方向的夹角保持不变C.平抛运动的速度大小是时刻变化的D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小【答案】ACD【解析】做平抛运动的物体只受重力作用,故A正确;平抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由v=知,合速度v在增大,故C正确;对做平抛运动物体的速度方向与加速度(合力)方向的夹角,有tanθ==,因t一直增大,所以tanθ变小,θ变小,故D正确,B错误4.多选)学校喷水池中的喷水口向两旁水平喷水,如图所示,若忽略空气阻力及水之间的相互作用,则()A.喷水速度一定,喷水口越高,水喷得越远B.喷水速度一定,喷水口越高,水喷得越近C.喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远D.喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越近【答案】AC【解析】喷水的水平距离x=v0t=v0,v0一定,h越大,水喷得越远,选项A正确,选项B 错误;h一定,v0越大,水喷得越远,选项C正确,选项D错误5.如图所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(取g=10 m/s2)()A.0.5 m/sB.2 m/sC.10 m/sD.20 m/s【答案】D【解析】运动员做平抛运动的时间t==0.4 s,v0==m/s=20 m/s。
一、单选题1. 下列说法正确的是( )A .牛顿利用扭秤实验测量了万有引力常数B .库仑利用扭秤实验发现了点电荷相互作用的规律C .法拉第发现了电流的磁效应效应D .奥斯特发现了电磁感应现象2. 滑雪运动是2022年北京冬季奥运会主要的比赛项目。
如图所示,水平滑道上运动员A 、B间距。
运动员A 以速度向前匀速运动。
同时运动员B 以初速度向前匀减速运动,加速度的大小,运动员A 在运动员B 继续运动后追上运动员B,则的大小为( )A .4 m B .10 m C .16 m D .20 m3. 两个完全相同的质量都为m 、带等量异种电荷的小球A 、B 分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2. 2l 的M 、N 两点,平衡时小球A 、B 的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=37°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=37°,则( )A .A 球带负电,B 球带正电B .甲图中细线的拉力大小均为0. 6mgC .A球带电量为D .乙图中A 球所受匀强电场的力大小为0. 75mg4. 如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向里的匀强磁场B 中.质量为m 、带电量为+q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑.对滑块下滑的过程,下列判断正确的是()A .滑块受到的洛仑兹力方向垂直斜面向上B .滑块受到的摩擦力大小不变C .滑块一定不能到达斜面底端D .滑块到达地面时的动能与B 的大小有关5. 如图所示为某一点电荷产生的电场线,A 、 B 、C 点的场强大小分别为2E 、E 、E ,则()A .该点电荷为正电荷B .该点电荷在A 点的左侧C .B 、C 两点场强相同D .电子在A 点所受电场力方向向左2024年高三物理一轮复习专题:抛体运动(真题汇编).docx真题汇编版二、多选题三、实验题6. 如图所示为质谱仪的结构原理图带有小孔的两个水平极板、间有垂直极板方向的匀强电场,圆筒内可以产生质子和氚核,它们由静止进入极板间,经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场,在磁场中运动半周后打到底片上。
抛体运动1.(多选)如图所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的大2.(多选)有一物体在离水平地面高h 处以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,竖直分速度为v y ,水平射程为l ,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为( )A.l v 0B. h 2gC.v 2-v 20gD.2hv y3.如图所示,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )A .ta >tb ,v a <v b B .t a >t b ,v a >v b C .t a <t b ,v a <v b D .t a <t b ,v a >v b4.物体在某一高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( ) A .(v -v 0)/g B .(v +v 0)/g C.v 2-v 20/gD.v 20+v 2/g5.将一个物体以初速度v 0水平抛出,经过时间t 其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t 为( )A.v 0gB.2v 0gC.v 02gD.2v 0g6.(2016·江苏高考)有A 、B 两小球,B 的质量为A 的两倍。
现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。
图中①为A 的运动轨迹,则B 的运动轨迹是( )A .①B .②C .③D .④7.如图所示,一质点做平抛运动先后经过A 、B 两点,到达A 点时速度方向与竖直方向的夹角为60°,到达B 点时速度方向与水平方向的夹角为45°。
高考物理一轮复习练习卷:抛体运动1.某弹射管每次弹出的小球速度相等.在沿润滑竖直轨道自在下落进程中,该弹射管坚持水平,先后弹出两只小球.疏忽空气阻力,两只小球落到水平空中的〔〕A. 时辰相反,地点相反B.时辰相反,地点不同C. 时辰不同,地点相反D. 时辰不同,地点不同【答案】 B2.在一斜面顶端,将甲乙两个小球区分以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍【答案】 A3.【2021·新课标Ⅰ卷】发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球〔疏忽空气的影响〕。
速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其缘由是A.速度较小的球下降相反距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相反距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球经过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相反时间距离内下降的距离较大【答案】C4.【2021·江苏卷】如下图,A、B两小球从相反高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,假定两球的抛出速度都变为原来的2倍,那么两球从抛出到相遇经过的时间为〔A〕t〔B 2〔C〕2t〔D〕4t【答案】C5.【2021·海南卷】在空中上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,那么小球在随后的运动中A.速度和减速度的方向都在不时变化B.速度与减速度方向之间的夹角不时减小C.在相等的时间距离内,速率的改动量相等D.在相等的时间距离内,动能的改动量相等【答案】B6.如下图,某一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点,在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°〔空气阻力疏忽不计,g=10 m/s2〕.以下判别中正确的〔〕A.小球经过A、B两点间的时间3sB.小球经过A、B两点间的时间t=1 sC.A、B两点间的高度差h=10 mD.A、B两点间的高度差h=15 m【答案】 C7.如下图,a、b两小球区分从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,假定小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,那么A.b球一定先落在斜面上B.a球能够垂直落在半圆轨道上C.a、b两球能够同时落在半圆轨道和斜面上D.a、b两球不能够同时落在半圆轨道和斜面上【答案】 C8.如下图,水平面上固定有一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,现在速度为v0时,小球恰恰落到斜面底端,小球的飞行时间为t0.现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球,以下哪个图象能正确表示小球的飞行时间t随v变化的函数关系( )A.B.C.D.【答案】 C9.〔多项选择〕飞机在空中中水平匀速直线飞行,相反时间△t先后投下三颗炸弹。
抛体运动题型一 平抛运动的基本应用 单个物体的平抛运动【例1】(2019·安徽省滁州市上学期期末)在某一高度匀速飞行的战机在离目标水平距离s 时投弹,可以准确命中目标,现战机飞行高度减半,速度大小减为原来的23,要仍能命中目标,则战机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力)( )A.13sB.23sC.23sD.223s 【答案】 C【解析】 设原来的速度大小为v ,高度为h ,根据平抛运动的规律可知在竖直方向有:h =12gt 2,解得:t =2hg,在水平方向:s =vt =v 2h g ,现战斗机高度减半,速度大小减为原来的23,要仍能命中目标,则有s ′=23vt ′,12h =12gt ′2,联立解得:s ′=23s ,故C 正确,A 、B 、D 错误. 【变式1】(2019·贵州贵阳模拟)一条水平放置的水管,距地面高h =1.8 m ,水管的横截面积为S =2×10-4 m 2.水从管口处以v =2 m/s 不变的速率源源不断地沿水平方向射出,设出口处横截面上各处水的速率都相等,假设水流在空中不散开,重力加速度g 取10 m/s 2,不计阻力.请估算水流稳定后空中的水的体积为( ) A .3.2×10-4 m 3B .4×10-4 m 3C .2.4×10-4 m 3D .2.4×10-3 m 3【答案】C【解析】水流水平射出,可认为做平抛运动,由h =12gt 2,解得t =0.6 s .空中的水的体积V =Svt =2×10-4×2×0.6 m 3=2.4×10-4 m 3,选项C 正确.【变式2】(2019·河北保定模拟)有一物体在离水平地面高h 处以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v t ,竖直分速度为v y ,水平射程为l ,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为( ) A.2h g B.2h v y C.lv tD. v t 2-v 02g【答案】AB【解析】由h =12gt 2得t =2h g ,A 正确;由h =v y t ,v y =v y 2,得h =v y 2t ,故t =2h v y ,B 正确;t =lv 0,而v 0≠v t ,故C 错误;因v y =v t 2-v x 2=v t 2-v 02,而t =v yg ,故t =v t 2-v 02g,D 错误. 多个物体的平抛运动1.若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出,则两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动. 2.若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由物体的水平分运动和竖直高度差决定.3.若两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差随时间均匀增大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动.4.两条平抛运动轨迹的相交处只是两物体的可能相遇处,两物体必须同时到达此处才会相遇. 【例2】(2019·吉林一中质检)如图所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了y 轴上沿x 轴正方向抛出的三个小球a 、b 、c 的运动轨迹,其中b 和c 从同一点抛出,不计空 气阻力.则( )A .a 的飞行时间比b 长B .b 的飞行时间比c 长C .a 的初速度最大D .c 的末速度比b 大【解析】 由图知b 、c 的高度相同,大于a 的高度,根据h =12gt 2,得t =2hg,知b 、c 的运动时间相同,a 的飞行时间小于b 、c 的时间,故A 、B 错误;b 、c 的高度相同,则运动的时间相同,b 的水平位移大于c 的水平位移,根据x =v 0t 知,v b >v c ,对于a 、b ,a 的高度小,则运动的时间短,而a 的水平位移大,则v a >v b ,可知初速度最大的是小球a ,故C 正确;由图知b 、c 的高度相同,落地时竖直方向的速度大小相等,而水平方向b 的速度大于c 的速度,则b 的末速度大于c 的末速度,故D 错误. 【答案】 C【变式1】(2019·广东省七校联合体第三次联考)如图,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向先后抛出,恰好同时落到地面上与两抛出点水平距离相等的P 点,并且落到P 点时两球的速度互相垂直.若不计空气阻力,则( )A .小球a 比小球b 先抛出B .初速度v a 小于v bC .小球a 、b 抛出点距地面高度之比为v b ∶v aD .初速度v a 大于v b 【答案】 AB【解析】 h =12gt 2,所以t =2h g,平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的,由于小球a 的高度比小球b 的大,所以 t a >t b ,由于小球a 、b 的水平位移相等,由x =v 0t 得v a <v b ,故A 、B 正确,D 错误.h =12gt 2=12g x 2v 02,故小球a 、b 抛出点距地面高度之比为h a h b =v b 2v a2,C 错误.【变式2】(2017·高考江苏卷)如图所示,A 、B 两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t 在空中相遇.若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )A.t B.22t C.t2 D.t4【答案】C【解析】设A、B两小球的抛出点间的水平距离为L,分别以水平速度v1、v2抛出,经过时间t的水平位移分别为x1、x2,根据平抛运动规律有x1=v1t,x2=v2t,又x1+x2=L,则t=Lv1+v2;若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为t′=L2(v1+v2)=t2,故选项C正确.【变式3】(2019·重庆巴蜀中学模拟)如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是a、b、c.下列判断正确的是()A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最长B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最长C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最小D.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快【答案】AC【解析】小球在平抛运动过程中,可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,由于竖直方向的位移落在c点处的最小,而落在a点处的最大,所以落在a点的小球飞行时间最长,落在c点的小球飞行时间最短,故A正确,B错误;速度的变化量Δv=gΔt,则落在c点的小球速度变化最小,故C正确;因为a、b、c的加速度相同,所以飞行过程中速度变化快慢相同,故D错误.速度偏向角表达式的应用【例3】. (多选)如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出()A.轰炸机的飞行高度B.轰炸机的飞行速度C.炸弹的飞行时间D.炸弹投出时的动能【答案】ABC【解析】.设轰炸机投弹位置高度为H ,炸弹水平位移为x ,则H -h =12v y ·t ,x =v 0t ,二式相除H -h x =12·v y v 0,因为v yv 0=1tan θ,x =h tan θ,所以H =h +h 2tan 2 θ,A 正确;根据H -h =12gt 2可求出炸弹的飞行时间,再由x =v 0t 可求出轰炸机的飞行速度,故B 、C 正确;不知道炸弹质量,不能求出炸弹的动能,D 错误.【变式1】(2019·内蒙古集宁一中模拟)如图所示,某一小球以v 0=10 m/s 的速度水平抛出,在落地之前经过空中A 、B 两点,在A 点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B 点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计,g 取10 m/s 2).以下判断正确的是( )A .小球经过A 、B 两点间的时间间隔t = 3 s B .小球经过A 、B 两点间的时间间隔t =1 sC .A 、B 两点间的高度差h =10 mD .A 、B 两点间的高度差h =15 m 【答案】C【解析】根据平行四边形定则知,v yA =v 0=10 m/s ,v yB =v 0tan 60°=3v 0=10 3 m/s ,则小球由A 到B 的时间间隔t =v yB -v yA g =103-1010 s =(3-1) s ,故A 、B 错误;A 、B 的高度差h =v yB 2-v yA 22g =300-10020 m =10 m ,故C 正确,D 错误.【变式2】如图所示,半径为R 的竖直半球形碗固定于水平面上,碗口水平且AB 为直径,O 点为碗的球心.将一弹性小球(可视为质点)从AO 连线上的某点C 沿CO 方向以某初速度水平抛出,经历时间t =Rg(重力加速度为g )小球与碗内壁第一次碰撞,之后可以恰好返回C 点.假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变,法向速度等大反向.不计空气阻力,则C 、O 两点间的距离为( )A.2R 3 B.3R 3 C.3R 2D.2R2【答案】C【解析】小球在竖直方向的位移为h =12gt 2=12R ,设小球与半球形碗碰撞点为D ,则DO 与水平方向的夹角为30°,过D 点作CO 的垂线交OB 于E 点,则OE =R 2-R22=32R ,小球下落h 时竖直方向的速度为v y =gt =gR ,由题意可知小球垂直打在碗上,则水平方向的速度v 0=v y tan 60°=3gR ,所以水平方向的位移为x =v 0t =3R ,由几何关系可知,CO =3R -32R =32R ,故C 正确. 位移偏向角表达式的应用【例4】(2018·高考全国卷 Ⅲ )在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v 和v 2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( ) A .2倍B . 4倍 C .6倍 D .8倍【答案】A【解析】.甲、乙两球都落在同一斜面上,则隐含做平抛运动的甲、乙的最终位移方向相同,根据位移方向与末速度方向的关系,即末速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍,可得它们的末速度方向也相同,在速度矢量三角形中,末速度比值等于初速度比值,故A 正确.【变式】(2019·湖南邵阳高三质检)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,经过3.0 s 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θ=37°,运动员的质量m =50 kg.不计空气阻力.(sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g 取10 m/s 2)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. 【答案】(1)75 m (2)20 m/s【解析】(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有 y =L sin 37°=12gt 2得A 点与O 点的距离L =gt 22sin 37°=75 m(2)设运动员离开O 点时的速度大小为v 0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即 x =L cos 37°=v 0t解得v 0=L cos 37°t =20 m/s对斜抛运动的分析1.斜抛运动可以分斜向上抛和斜向下抛两种情况:斜向上抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动。