高考物理一轮复习专项训练及答案解析—抛体运动

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Lv

B．将击中P点，t等于Lv

C．将击中P点上方，t大于Lv

D．将击中P点下方，t等于Lv

3.(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gttan

θ

B．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2

C．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205

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/s2，则抛出点A、B间的水平距离是( )

A．855 m B．100 m

C．200 m D．1805 m

5．(2023·山东烟台市高三模拟)如图所示，小球以v0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＝v0tan θ B．t＝2v0tan θg

C．t＝v0gtan θ D．t＝2v0gtan θ

6.(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vA抛出，与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB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vA∶vB＝16∶9

D．抛出时，两物体的速度大小之比为vA∶vB＝4∶1

7.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∶2

B．小球落到M和N两点的速度之比大于1∶2

C．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∶2

8.(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2v1tan θg

B．小球B在空中运动的时间为v2tan θg

C．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/s2，忽略空气阻力，则小孩抛出圆环的初速度可能是( )

A．4.3 m/s B．5.6 m/s

C．6.5 m/s D．7.5 m/s

10.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v0＝23 m/s，h＝0.2 m，g取10 m/s2.则下列说法正确的是( )

A．小球从A到D的水平位移为1.8 m

B．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 s

11.(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 m

B．运动员飞出后到雪道的最远距离为1.25 m

C．运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为12.5 m/s

D．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/s

B．斜面乙的高度为7.2 m

C．运动员在空中飞行时离地面的最大高度为20 m

D．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.BC

7．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vx，把小球在斜面底端的速度v分解为水平速度vx和竖直速度vy，则x＝vxt，y＝12gt2，位移间的关系tan θ＝yx，联立解得在空中飞行时间t＝2vxtan θg，且vy＝gt＝2vxtan θ，v和水平方向夹角的正切值tan α＝vyvx＝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＝vx2＋vy2＝vx1＋4tan2θ，即v与vx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＝2vxtan 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＝12gt2＝2vx2tan2θg，y与vx2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t1，则x1＝v1t1，y1＝12gt12，tan θ＝y1x1，联立解得t1＝2v1tan θg，故A正确；设小球B在空中运动的时间为t2，则tan θ＝v2gt2，解得t2＝v2gtan 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gcos 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h1－h2＝12gt2得

t＝2h1－h2g＝20.45－0.2510 s＝0.2 s，

则平抛运动的最大速度

v1＝x＋2Rt＝1.0＋2×0.10.2 m/s

＝6.0 m/s，

最小速度v2＝xt＝1.00.2 m/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v0y＝v0sin α＝3 m/s，小球在水平方向的分速度为v0x＝v0cos α＝3 m/s，小球从A到D的时间为t＝2v0yg＝2×310 s＝0.6 s，小球从A到D的水平位移为x＝v0xt＝335 m，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vy＝v0y＝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＝v0t，y＝12gt2，tan 37°＝yx，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＝v0tcos 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＝v0cos 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＝v0sin 37°22gcos 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．]

12.255 m/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v0，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y1、y2，根据平抛运动位移公式有x＝v0t，y1＝12gt2＝12×10×0.22 m＝0.2 m，y2＝12g(2t)2－12gt2＝12×10×(0.42－0.22) m＝0.6 m，令y1＝y，则有y2＝3y1＝3y