2022届高考物理选择题专题强化训练：抛体运动(北京使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：抛体运动(北京使用)，共14页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共18小题；共72分）
1. 关于平抛运动，下列说法中正确的是
A. 平抛运动是一种变加速运动
B. 做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大
C. 做平抛运动的物体每秒内速度增量相等
D. 做平抛运动的物体每秒内位移增量相等

2. 做斜抛运动的物体，到达最高点时
A. 物体的速度为零，加速度不为零B. 物体的速度为零，加速度也为零
C. 物体的速度不为零，加速度不为零D. 物体的速度不为零，加速度为零

3. 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。下图中能表示出速度矢量的变化过程的是
A. B.
C. D.

4. 关于平抛物体的运动，下列说法正确的是
A. 物体只受重力的作用，是 a=g 的匀变速运动
B. 初速度越大，物体在空中运动的时间越长
C. 物体落地时的水平位移与初速度无关
D. 物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

5. 将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户 1 、 2 、 3。图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是
A. 苹果通过第 1 个窗户所用的时间最长
B. 苹果通过第 3 个窗户的平均速度最大
C. 苹果通过第 1 个窗户克服重力做的功最大
D. 苹果通过第 3 个窗户克服重力做功的平均功率最小

6. 如图所示，以 10 m/s 的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为 θ=30∘ 的斜面上，g 取 10 m/s2，这段飞行所用的时间为
A. 23 s B. 233 s C. 3 s D. 2 s

7. 如图所示，P 是水平地面上的一点，A 、 B 、 C 、 D 在同一条竖直线上，且 AB=BC=CD．从 A 、 B 、 C 三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的 P 点．则三个物体抛出时的速度大小之比为 vA:vB:vC 为
A. 2:3:6 B. 1:2:3 C. 1:2:3 D. 1:1:1

8. 如图所示，A 、 B 两质点从同一点 O 分别以相同的水平速度 v0 沿 x 轴正方向抛出，A 在竖直平面内运动，落地点为 P1；B 沿光滑斜面运动，落地点为 P2，P1 和 P2 在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是
A. A 、 B 的运动时间相同
B. A 、 B 沿 x 轴方向的位移相同
C. A 、 B 运动过程中的加速度大小相同
D. A 、 B 落地时速度大小相同

9. 如图所示，从倾角为 θ 的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上.当抛出的速度为 v1 时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为 α1；当抛出速度为 v2 时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为 α2，则

A. 当 v1>v2 时，α1>α2
B. 当 v1>v2 时，α1<α2
C. 无论 v1 、 v2 关系如何，均有 α1=α2
D. α1 、 α2 的关系与斜面倾角 θ 有关

10. 如图所示，AB 为半圆环 ACB 的水平直径，C 为环上的最低点，环半径为 R .一个小球从 A 点以速度 v0 水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是
A. v0 越大，小球落在圆环时的时间越长
B. 即使 v0 取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同
C. 若 v0 取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环
D. 无论 v0 取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环

11. 如图所示，B 为竖直圆轨道的左端点，它和圆心 O 的连线与竖直方向的夹角为 α，一小球在圆轨道左侧的 A 点以速度 v0 水平抛出，恰好沿 B 点的切线方向进入圆轨道，已知重力加速度为 g，则 AB 之间的水平距离为
A. v02tanαgB. 2v02tanαgC. v02gtanαD. 2v02gtanα

12. 图中给出了某一通关游戏的示意图，安装在轨道 AB 上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在 B 点正上方，竖直面内的半圆弧 BCD 的半径 R=2.0 m，直径 BD 水平且与轨道 AB 处在同一竖直面内，小孔 P 和圆心 O 连线与水平方向夹角为 37∘，游戏要求弹丸垂直在 P 点圆弧切线方向射入小孔 P 就能进入下一关，为了能通关，弹射器离 B 点的高度和弹丸射出的初速度分别是（不计空气阻力，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8）
A. 0.15 m，43 m/sB. 1.5 m，43 m/sC. 0.15 m，26 m/sD. 1.5 m，26 m/s

13. 已知地球质量为月球质量的 81 倍，地球半径约为月球半径的 4 倍。若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为 s月 和 s地，则 s月:s地 约为
A. 9:4B. 6:1C. 3:2D. 1:1

14. 如图所示，固定斜面的倾角为 α，高为 h，一小球从斜面顶端水平抛出，落至斜面底端，重力加速度为 g，不计空气阻力，则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为
A. hsinα2gB. 2hgC. hgD. h2g

15. 如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为 d，飞镖距圆盘 L，且对准圆盘上边缘的 A 点水平抛出（不计空气阻力，重力加速度为 g），初速度为 v0，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直圆盘过盘心 O 的水平轴匀速转动，角速度为 ω。若飞镖恰好击中 A 点，则下列关系正确的是
A. d=L2gv02
B. ω=π2n+1v0Ln=0,1,2,3⋯
C. v0=ωd2
D. ω2=gπ22n+12dn=0,1,2,3⋯

16. 若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为 2:7。已知该行星质量约为地球的 7 倍，地球的半径为 R。由此可知，该行星的半径约为
A. 12RB. 72RC. 2RD. 72R

17. 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，曲线上 A 点的曲率圆定义为：在曲线上某一点 A 和邻近的另外两点分别做一圆，当邻近的另外两点无限接近 A 点时，此圆的极限位置叫做曲线 A 点处的曲率圆，其曲率圆半径 R 叫做 A 点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成 θ 角的方向以速度 v0 抛出，如图乙所示。不计空气阻力，则在其轨迹最高点 P 处的曲率半径 r 是
A. v02g B. v02sin2θg C. v02sinθcsθ2πg D. v02cs2θg

18. 美国宇航局计划 2025 年前载人登陆小行星。为训练宇航员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境。在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速度大小为 v1=500 m/s 时进入失重状态试验，在速度大小为 v2=1000 m/s 时退出失重状态试验，则以下说法错误的是
A. 可以是飞机模拟斜抛运动
B. 可以是飞机模拟向下的减速运动
C. 如果是竖直上抛运动，可计算失重时间是 150 s
D. 如果是竖直下抛运动，可计算失重时间是 50 s

二、双项选择题（共8小题；共32分）
19. 物体以速度 v0 抛出做斜抛运动，则
A. 在任何相等的时间内速度的变化量是相同的
B. 可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
C. 射高和射程都取决于 v0 的大小
D. v0 很大，射高和射程可能很小

20. 如图所示，在某次排球比赛中，运动员从底线 A 点的正上方以某一速度水平发球，排球正好擦着球网落在对方底线的 B 点上，且 AB 平行于边界 CD。已知网高为 h，球场的长度为 s，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时，击球点的高度 H 和水平初速度 v 分别为
A. H=43hB. H=32hC. v=s3h3ghD. v=s4h6gh

21. 如图所示，在地面上的 A 点用弹弓以 vA 的速度射出一石子，方向与水平地面成 θ 角，石子落在楼顶上的 B 点，此时石子的速度为 vB，不计阻力，以下说法正确的是
A. 若在 B 点以与 vB 大小相等、方向相反的速度投出石子，则石子将落在 A 点
B. 若在 B 点以与 vA 大小相等，与 vB 方向相反的速度投出石子，则石子将落在 A 点
C. 若在 B 点以与 vB 大小相等、方向相反的速度投出石子，则石子将落在 A 点的右侧
D. 若在 B 点以与 vA 大小相等，与 vB 方向相反的速度投出石子，则石子将落在 A 点的左侧

22. 如图所示，乒乓球网上沿高出桌面 H，网到桌边的距离为 L。某人在乒乓球训练中，从左侧 L2 处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘。设乒乓球的运动为平抛运动，则乒乓球
A. 在空中做匀变速运动
B. 在水平方向做匀加速直线运动
C. 在网的右侧运动的时间是左侧的 2 倍
D. 击球点的高度是网高的 2 倍

23. 下列说法中叙述正确的是
A. 静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动
B. 因为平抛运动的轨迹是曲线。所以不可能是匀变速运动
C. 做匀速圆周运动的物体。在任意相等的时间里，通过的路程都相等
D. 重力势能为零的物体。不可能对别的物体做功

24. 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 gttanθ
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

25. 为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时 B 球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的是
A. 两球的质量应相等
B. 两球应同时落地
C. 实验只能说明 A 球在竖直方向上做自由落体运动
D. 实验也能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动

26. 如图所示，水平面上 O 点的正上方有一个静止物体 P，炸成两块 a 、 b 水平飞出，分别落在 A 点和 B 点，且 OA>OB。若爆炸时间极短，空气阻力不计，则
A. 落地时 a 的速度大于 b 的速度
B. 落地时 a 的速度小于 b 的速度
C. 爆炸过程中 a 增加的动能大于 b 增加的动能
D. 爆炸过程中 a 增加的动能小于 b 增加的动能

三、多项选择题（共4小题；共16分）
27. 关于运动的性质，以下说法中正确的是
A. 斜抛运动一定是变速运动
B. 斜抛运动一定是曲线运动
C. 斜抛运动一定是匀加速运动
D. 斜抛运动的轨迹一定关于某线对称

28. 西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他 L 处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是 v0，第二次水平抛出的速度是 2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，有（不计空气阻力）
A. 运动时间之比是 2:1B. 下落的高度之比是 2:1
C. 下落的高度之比是 4:1D. 运动的加速度之比是 1:1

29. 甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、丙在同一条水平线上且间距为 s，乙、丙在同一条竖直线上且间距为 h。三球在同一时刻开始运动，甲以初速度 v甲 做平抛运动，乙以初速度 v乙 做竖直上抛运动，丙做自由落体运动，且 v乙>gh2，下列情况中可能会发生的是
A. 若 v甲>v乙 、 s=h，则甲、丙两球先相遇
B. 若 v甲=v乙 、 s>h，则甲、丙两球先相遇
C. 若 v甲>v乙 、 s>h，则甲、丙两球先相遇
D. 若 v甲=2v乙 、 s=2h，则三球必同时相遇

30. 在倾角为 30∘，高为 h 的斜面顶端，将一个小球沿水平方向抛出，抛出时小球的速度 v=2gh，设小球在空中飞行到达某一位置的位移与水平方向的夹角为 α，速度与水平方向的夹角为 β，则可能有
A. 一定是 α<β
B. α>30∘
C. β>30∘
D. 若使初速度 v<32gh，小球落到斜面上时，其速度加与斜耐夹角将不变
答案
第一部分
1. C
【解析】平拋运动是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度 g，故加速度的大小方向恒定，在 Δt 时间内速度的改变量为 Δv=gΔt，因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同，选项A、B错误，C正确；由于水平方向的位移 x=v0t，每秒内水平位移增量相等，而竖直方向的位移 h=12gt2，每秒内竖直位移增量不相等，故每秒内位移增量不相等，选项D错误。
2. C
3. C
4. A
5. D
【解析】斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，由于向上运动，竖直方向速度越来越小，因此经过第 1 个窗户的时间最短，通过第 3 个窗户的时间最长，A错误；
这样通过第 3 个窗户的平均速度最小，B错误；
由于每个窗户都完全相同，因此通过每个窗户重力做的功也完全相同，C错误；
通过第 3 个窗户的时间最长，根据 P=Wt 可知，通过第 3 个窗户克服重力做功的平均功率最小，D正确。
6. D
【解析】如图所示，把末速度分解成水平方向的分速度 v0 和竖直方向的分速度 vy，
则有 vyv0=ct30∘，
又 vy=gt
将数值代入以上两式得 t=3 s．
7. A
【解析】由平抛运动的规律可知竖直方向上：h=12gt2，水平方向上：x=v0t，两式联立解得 v0=xg2h，知 v0∝1h．设 hA=3h，hB=2h，hC=h，代入上式可知选项A正确．
8. D
【解析】设 O 点与水平面的高度差为 h，由 h=12gt12，hsinθ=12gsinθ⋅t22 可得：t1=2hg，t2=2hgsin2θ，故 t19. C
【解析】物体从斜面顶端抛出后落到斜面上，物体的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角 θ，即
tanθ=yx=12gt2v0t=gt2v0，
物体落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值 tanφ=vyvx=gtv0，故可得 tanφ=2tanθ。
只要小球落到斜面上，位移方向与水平方向夹角就总是 θ，则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是 φ，故速度方向与斜面的夹角就总是相等，与 v1 、 v2 的关系无关，C选项正确.
10. D
【解析】小球做平抛运动的时间取决于竖直方向上的高度，与水平速度无关，选项 A 错误；小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角 θ，则有 tanθ=gtv0=gt2v0t=2yx，初速度不同落点不同，小球落到半圆环上的位移与水平方向的夹角不同，故小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角正切值也不同，选项B错误；平抛运动末速度的反向延长线交于水平位移的中点，若垂直打在半圆环上，则速度反向延长线与水平位移交于圆心，而圆心不可能是水平位移的中点，因此不可能垂直打在环内任何一个位置，选项C错误，D正确.
11. A
【解析】根据平行四边形定则知，小球通过 B 点时竖直方向上的分速度 vy=v0tanθ
则运动的时间 t=vyg=v0tanθg
则 AB 间的水平距离 x=v0t=v02tanαg．故A正确，BCD错误．
12. A
【解析】如图所示：
OE=OPcs37∘=2×0.8 m=1.6 m，
PE=OPsin37∘=2×0.6 m=1.2 m，
平抛运动的水平位移为：x=BO+OE=3.6 m，
即：v0t=3.6 m，
OF=P−1.2=y−1.2，
CF=MN2−OE=x2−1.6，
而 OFCF=tan37∘=y−1.2x2−1.6，
解得：y=38x=38×3.6=1.35 m，
所以 MB=y−PE=1.35−1.2 m=0.15 m，
又 vyvx=tan37∘，即 gtv0=34，v0t=3.6 m，
代入数据解得：v0=43 m/s，故A正确，BCD错误。
13. A
【解析】设地球质量为 Mʹ，半径为 Rʹ，月球质量为 M，半径为 R。
已知 MʹM=81，RʹR=4，
根据万有引力等于重力得：GMmR2=mg
则有：g=GMR2
因此 ggʹ=8116 ⋯⋯①
由题意从同样高度抛出，
h=12gt2=12gʹtʹ2 ⋯⋯②，
① 、 ② 联立，解得 tʹ=94t，
在地球上的水平位移 s=v0t，
在月球上的 sʹ=v0tʹ；
因此 s月:s地 约为 9:4，故A正确，BCD错误。
14. D
【解析】对于整个平抛运动过程，根据 h=12ht2 得 t=2hg，则平抛运动的初速度为 v0=httanα=2gh2tanα；当速度方向与斜面平行时，小球距离斜面最远，此时竖直分速度为 vy=v0tanα=gh2，则经历的时间为 tʹ=vyg=h2g，故选D。
15. B
【解析】依题意飞镖做平拋运动的同时，圆盘上 A 点做匀速圆周运动，恰好击中 A 点，说明 A 正好在最低点被击中，平抛的时间 t=Lv0，可得 ω=2n+1πt=π2n+1v0Ln=0,1,2,3⋯，v0=Lω2n+1πn=0,1,2,3⋯，B正确；平抛的竖直位移为 d，则 d=12gt2=12gLv02=gL22v02，故A、C错误；ω2=π22n+12v02L2=π22n+12g2dn=0,1,2,3⋯，故D错误。
16. C
【解析】在行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们经历的时间之比即为在水平方向运动的距离之比，所以 t1t2=27。竖直方向上做自由落体运动，重力加速度分别为 g1 和 g2，因此 g1g2=2ht122ht22=t22t12=74。
设行星和地球的质量分别为 7M 和 M，行星的半径为 r，由牛顿第二定律得
G7Mmr2=mg1 ⋯⋯①GMmR2=mg2 ⋯⋯②
①② 得 r=2R
因此 A、B、D 错，C 对。
17. D
【解析】物体在其轨迹最高点 P 处只有水平速度，其水平速度大小为 v0csα，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得 mg=mv0csα2r，所以在其轨迹最高点 P 处的曲率半径是 r=v0csα2g，故选 D。
18. B
【解析】当飞机做加速度为 g ，方向向下的运动时，座舱内的试验者处于完全失重状态，这种运动可以是飞机模拟无阻力作用下的竖直下抛或竖直上抛运动，也可以是斜抛运动，A正确，B错误；
如果是竖直上抛运动，可计算失重时间是 t=v2−(−v1)g=150 s ，如果是竖直下抛运动可计算失重时间是 t=v2−v1g=50 s，C、D正确。
第二部分
19. A， D
【解析】斜抛运动整个过程中加速度恒为 g，为匀变速运动，所以相等时间内速度变化量一定相同，故A正确。
由斜抛运动的两分运动特点可知B错误。
射高与射程不仅取决于 v0 的大小，还取决于抛出速度 v0 与水平方向的夹角大小，故C错误，D正确。
20. A， D
【解析】由平抛知识可知 12gt2=H，H−h=12g(t2)2 得 H=43h，选项A正确，B错误；由 vt=s，得 v=s4h6gh，选项D正确，C错误。
21. A， D
【解析】如果没有楼顶的阻挡，石子运动的轨迹将是如图所示的抛物线，石子在 C 点落地，这条抛物线关于过顶点的直线 PQ 对称，即石子经过两侧的对称点时，速度的大小相等、方向不同。即 vC 与 vA 大小相等，vB 与 vD 大小相等，vB22. A， C
【解析】乒乓球击出后只受恒定的重力，在重力作用下做平拋运动，其运动可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，A正确，B错误；球在网的左侧和右侧通过的水平距离之比 12LL=v水平t1v水平t2=t1t2=12，C正确；设击球点到桌面的高度为 h，则击球点到网上沿的高度与击球点到桌面的高度之比为 h−Hh=12gt1212g(t1+t2)2=19，所以击球点的高度与网高度之比为 hH=98，D错误。
23. A， C
24. A， D
【解析】由 tanθ=gtv0 可得小球平抛的初速度大小 v0=gttanθ，A正确；由 tanα=hx=12gt2v0t=gt2v0=12tanθ 可知，α≠θ2，B错误；小球做平抛运动的时间 t=2hg，与小球初速度无关，C错误；由 tanθ=gtv0 可知，v0 越大，θ 越小，D正确．
25. B， C
【解析】根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A 做平抛运动，B 做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明 A 、 B 在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度，多次实验，故BC正确；AD错误。
26. A， C
【解析】 P 爆炸前后，系统在水平方向动量守恒，则 mava−mbvb=0，即 pa=pb，由于下落过程是平抛运动，由图 va>vb，因此 maEkb，即C项正确，D项错误；由于 va>vb，而下落过程中两块在竖直方向的速度增量为 gt 是相等的，因此落地时仍有 vʹa>vʹb ，即A项正确，B项错误。
第三部分
27. A， B， C
28. A， C， D
【解析】由平拋运动的规律得 t1:t2=Lv0:L2v0=2:1，故选项A正确；h1:h2=12gt12:12gt22=4:1，选项B错误，C正确；由平拋运动的性质知，选项D正确。
29. A， C， D
30. A， C， D
【解析】设小球以速度 v 抛出时恰好落在水平面上，h=12gt2，3h=vt，v=32gh<2gh，故小球以 2gh 的速度抛出一定落在水平面上，s水平=2gh⋅t=2h，tanα=hs水平=h2h=12，tanβ=vyv=gt2gh=1，α<30∘<β，A 、 C 两项正确；当 v<32gh 时，小球落在斜面上，h1=12gt2，s水平=vt，h1s水平=tan30∘，gt=23v=v，tanβ=vyv=23，所以小球落在斜面上时速度与水平面的夹角不变，故速度方向与斜面夹角也不变，D正确。