人教版高一物理下册 抛体运动章末训练(Word版 含解析)

一、第五章 抛体运动易错题培优（难）

1．一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m，一小球以水平速度v飞出，欲打在第四台阶上，则v的取值范围是（ ）

A．6m/s22m/sv B．22m/s3.5m/sv

C．2m/s6m/sv D．6m/s23m/sv

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

若小球打在第四级台阶的边缘上高度4hd，根据2112hgt，得

1880.4s0.32s10dtg

水平位移14xd 则平抛的最大速度

1111.6m/s22m/s0.32xvt

若小球打在第三级台阶的边缘上，高度3hd，根据2212hgt，得

260.24sdtg

水平位移23xd，则平抛运动的最小速度

2221.2m/s6m/s0.24xvt

所以速度范围

6m/s22m/sv

故A正确。

故选A。

【点睛】

对于平抛运动的临界问题，可以通过画它们的运动草图确定其临界状态及对应的临界条

件。

2．一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A．小球落在P点的时间是1tanvg

B．Q点在P点的下方

C．v1>v2

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A．以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为的斜面上的洞中，此时位移垂直于斜面，由几何关系可知

1112112tan12vtvgtgt

所以

112tanvtg

A错误；

BC．当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰，此时速度与斜面垂直，根据几何关系可知

22tanvgt

即

22tanvtg

根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍，可知Q点在P点的上方，21tt，水平位移21xx，所以21vv，BC错误；

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11222tvtv，D正确。

故选D。

3．如图所示，在固定的斜面上A、B、C、D四点，AB=BC=CD。三个相同的小球分别从A、B、C三点以v1、v2、v3的水平速度抛出，不计空气阻力，它们同时落在斜面的D点，则下列判断正确的是（ ）

A．A球最后才抛出

B．C球的初速度最大

C．A球离斜面最远距离是C球的三倍

D．三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30斜向右下方

【答案】C

【解析】

【详解】

A．设球在竖直方向下降的距离为h，三球水平抛出后，均做平抛运动，据212hgt可得，球在空中飞行的时间

2htg

所以A球在空中飞行时间最长，三球同时落在斜面的D点，所以A球最先抛出，故A项错误；

B．设球飞行的水平距离为x，三球水平抛出后，球在水平方向做匀速直线运动，则球的初速度

03tan302hxghvtt

C球竖直下降的高度最小，则C球的初速度最小，故B项错误；

C．将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得，球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为

0sin30vv，cos30ag

当球离斜面距离最远时，球垂直于斜面的分速度为零，球距离斜面的最远距离

2220sin30322cos308vvdhag

A球在竖直方向下降的距离是C球的三倍，则A球离斜面最远距离是C球的三倍，故C项正确；

D．三球水平抛出，最终落在斜面上，则

2012tan30gtvt

设球落在斜面上速度方向与水平面成角，则

00tanyvgtvv

解得

2tan2tan3033

所以球落在斜面上速度方向与水平面夹角不是60，即球落在斜面上速度方向与斜面不是成30斜向右下方，故D项错误。

4．如图所示，从倾角θ=37°的斜面上方P点，以初速度v0水平抛出一个小球，小球以10m/s的速度垂直撞击到斜面上，过P点作一条竖直线，交斜面于Q点，则P、Q间的距离为（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2）（ ）

A．5.4m B．6.8m C．6m D．7.2m

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

设小球垂直撞击到斜面上的速度为v，竖直速度为vy，由几何关系得

0sin37cos37yvvvv

解得

0sin376m/scos378m/syvvvv

设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得，竖直分速度

ygtv

解得

t=0.8s

竖直方向

212ygt

水平方向

0xvt

设P、Q间的距离为h，由几何关系得

tan37hyx

解得

h=6.8m

选项B正确，ACD错误。

故选B。

5．质量为0.2kg的物体，其速度在x，y方向的分量vx，vy，与时间的关系如图所示，已知x．y方向相互垂直，则（ ）

A．0~4s内物体做直线运动

B．4~6s内物体的位移为25m

C．0~4s内物体的位移为12m

D．0~6s内物体一直做曲线运动

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A． 0~4s内，在x方向做匀速运动，在y方向做匀加速运动，因此物体做匀变速曲线运动运动，A错误；

B．由图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，4~6s内，在x方向物体的位移为2m，在y方向物体的位移为4m，物体位移为

2225mxy

B正确；

C．0~4s内，在x方向物体的位移为4m，在y方向物体的位移为12m，物体位移为

22410mxy

C错误；

D．将4~6s内物体运动倒过来，相当于初速度为零，在x方向和y方向加速度都恒定，即物体加速度恒定，因此在这段时间内物体做初速度为零的匀加速直线运动，因此原题中在这段时间内物体做匀减速度直线运动，最终速度减为零，D错误。

故选B。

6．2019年女排世界杯，中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图，其长度为L，宽度s，球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球，发球点高度为1.5h，排球做平抛运动（排球可看做质点，忽略空气阻力），重力加速度为g，则排球（ ）

A．能过网的最小初速度为23Lgh

B．能落在界内的最大位移为224sL

C．能过网而不出界的最大初速度为2234gsLh

D．能落在界内的最大末速度为22()224gsLghh

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

根据平抛运动的两分运动规律

0xvt

212ygt

联立可得

2202gyxv

A．刚能过网的条件为

2Lx

1.50.5yhhh

带入轨迹方程可得最小初速度为

02Lgvh

故A错误；

B．能落在界内的最大位移是落在斜对角上，构成的直角三角形，由几何关系有

222max(1.5)()2sshL

故B错误；

C．能过网而不出界是落在斜对角上，条件为

22()2sxL

1.5yh

带入轨迹方程可得最大初速度为

22220max()()2334sggsvLLhh

故C正确；

D．根据末速度的合成规律可知，能落在界内的最大末速度为

222max0max21.5()334gsvvghLghh

故D错误。

故选C。

7．里约奥运会我国女排获得世界冠军，女排队员“重炮手”朱婷某次发球如图所示，朱婷站在底线的中点外侧，球离开手时正好在底线中点正上空3.04m处，速度方向水平且在水平方向可任意调整.已知每边球场的长和宽均为9m，球网高2.24m，不计空气阻力，重力加速度210gms.为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是

A．22m/s

B．23m/s

C．25m/s

D．28m/s

【答案】B

【解析】

恰好能过网时，根据2112Hhgt得，12()2(3.042.24)0.4s10Hhtg ，则击球的最小初速度11922.5m/s0.4svt，

球恰好不出线时，根据2212Hgt ，得2223.040.78s10Htg

则击球的最大初速度：2222240.254.258123.8m/s0.78sllvtt，注意运动距离最远是到对方球场的的角落点，所以22.5m/s23.8m/sv ，故B项正确．

综上所述本题正确答案为B．

8．如图所示，固定斜面AO、BO与水平面夹角均为45°。现从A点以某一初速度水平抛出一个小球（可视为质点），小球恰能垂直于BO落在C点，若OA=6m，则O、C的距离为（ ）

A．22m B．2m

C．2m D．3m

【答案】C

【解析】

【详解】

ABCD．以A点为坐标原点，AO为y轴，垂直于AO为x轴建立坐标系，x轴正方向斜向上，y轴正方向斜向下，分解速度和加速度，则小球在x轴上做初速度为022v，加速度