高中物理高考 专题08 抛体运动（练习）（教师版）

这是一份高中物理高考 专题08 抛体运动（练习）（教师版），共29页。
A．平抛运动不可能是两个直线运动的合运动
B．以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地速度越大
C．在任意两个连续相等时间内，竖直方向位移之差恒相等
D．在任意两个相等的时间内，速度的变化量恒相等
2．（2020·全国高三专题练习）投掷飞镖是很多人的日常休闲活动。投掷飞镖的靶上共标有10环，第10环的半径最小。现有一靶的第10环的半径为1 cm，第9环的半径为2 cm，……，依次类推，若靶的半径为10 cm，在进行飞镖训练时，当人离靶的距离为5 m，将飞镖对准第10环中心以水平速度v投出，不计空气阻力，。则下列说法中正确的是（ ）
A．当时，飞镖将射中第8环线以内
B．当时，飞镖将射中第5环线
C．若要击中靶子，飞镖的速度v至少为
D．若要击中第10环的线内，飞镖的速度v至少为
3．（2020·北京朝阳区·高三月考）如图所示为跳台滑雪的示意图。一名运动员在助滑路段取得高速后从a点以水平初速度v0飞出，在空中飞行一段距离后在b点着陆。不计空气阻力，则运动员从a点运动到b点的过程中（ ）
A．经历相等时间，速度变化的大小相等、且沿竖直方向
B．经历相等时间，速度变化的大小相等、且沿轨迹切线方向
C．经历相等时间，通过的位移大小相等、且沿轨迹切线方向
D．经历相等时间，通过的位移大小相等、且沿此段时间起始位置与终点位置连线方向
4．（2020·河北桃城区·衡水中学高三专题练习）（多选）如图所示，两个倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，斜面高度相等．有三个完全相同的小球a、b、c，开始均静止于同一高度处，其中b小球在两斜面之间，a、c两小球在斜面顶端，两斜面间距大于小球直径．若同时释放，a、b、c小球到达水平面的时间分别为t1、t2、t3．若同时沿水平方向抛出，初速度方向如图所示，到达水平面的时间分别为t1′、t2′、t3′．下列关于时间的关系正确的是( )
A．t1＞t3＞t2
B．t1=t1′、t2=t2′、t3=t3′
C．t1′＞t3′＞t2′
D．t1＜t1′、t2＜t2′、t3＜t3′
5．（2020·福建省福州第一中学高三期中）（多选）如图为平静的湖边一倾角为的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO=40m，下列说法中正确的是（ ）
A．若v0=18m/s，则石块可以落入水中
B．v0越大，平抛过程速度随时间的变化率越大
C．若石块不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大
D．若石块能落入水中，则v0越大，在空中的速度变化量不变
6．（2020·巩义市第四高级中学高三期中）（多选）刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的直径为0.8m，若削出的面片落入锅中，则面片的初速度可能是（g=10m/s2）（ ）
A．3.2m/sB．0.6m/sC．1.8m/sD．2.6m/s
7．（2020·全国高三专题练习）（多选）如图所示，链球上面安有链子和把手．运动员两手握着链球的把手，人和球同时快速 旋转，最后运动员松开把手，链球沿斜向上方向飞出，不计空气阻力．关于链球的运动, 下列说法正确的有
A．链球脱手后做匀变速曲线运动
B．链球脱手时沿金属链方向飞出
C．链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远
D．链球脱手时的速率一定时，抛出角度越小，一定飞得越远
8．（2020·沙坪坝区·重庆南开中学高三月考）如图所示，在足够长斜面的上方某处，以大小相等的初速度，沿平行于斜面，垂直于斜面，共计4个方向抛出小球，则小球落到斜面上所用时间最短的抛出方向是（ ）
A．aB．bC．cD．d
9．（2020·青铜峡市高级中学高三期中）如图所示，在足够高的竖直墙壁MN的左侧某点O以不同的初速度将小球水平抛出，其中OA沿水平方向，则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间，其速度的反向延长线( )
A．交于OA上的同一点
B．交于OA上的不同点，初速度越大，交点越靠近O点
C．交于OA上的不同点，初速度越小，交点越靠近O点
D．因为小球的初速度和OA距离未知，所以无法确定
10．（2020·河南高三一模）如图所示，物体从A点以不同的速度水平抛出，忽略空气阻力，关于物体的运动下列说法正确的是（ ）
A．物体的落点离A点越远，则物体从A点抛出的速度一定越大
B．物体的落点离A点越远，则物体运动的时间一定越长
C．若物体落到斜面上，则物体落到斜面上时的速度方向一定不同
D．若物体落到斜面上，则整个运动过程物体速度变化的方向一定不同
11．（2020·安徽高三月考）2020年8月13日消息，东部战区在台湾海峡及南北两端连续组织实战化演练，进一步检验提升多军种联合作战能力。如图所示，在演练中，水平匀速飞行的战机在斜坡底端的正上方高处投弹，以某一速度正对倾角为的斜坡水平抛出时，炸弹到达斜坡的处且此过程位移最小，重力加速度大小为，则炸弹平抛的初速度大小和炸弹飞行时间分别为（ ）
A．；
B．；
C．；
D．；
12．（2020·湖北高三期中）（多选）某同学用频闪照相机拍摄小球从桌面水平飞出至落地的过程.已知闪光频率为，桌面离地高，小球落地后不反弹，下列说法正确的是（ ）
A．照片上在空中的小球影像可能有9个
B．小球抛出的初速度越大，照片上在空中的小球影像越多
C．下落过程中相邻两个小球影像间的水平距离相等
D．下落过程中相邻两个小球影像间的距离之比为……
13．（2020·全国高三专题练习）羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图是他表演时的羽毛球场地示意图．图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高．若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动，则
A．击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙
B．击中甲、乙的两球初速度v甲＞v乙
C．假设某次发球能够击中甲鼓，用相同速度发球可能击中丁鼓
D．击中四鼓的羽毛球中，击中丙鼓的初速度最大
14．（2020·大连市普兰店区第一中学高三月考）如图，轴水平，轴竖直。图中画出了从轴上沿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，若a、b、c的飞行时间分别为、、，抛出的初速度分别为、、，则（ ）
B．C．D．
提高部分：
15．（2020·南阳市第十中学校高三月考）如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端距水平地面高度H=3.2 m的A点水平滑出，斜面底端有个宽L=1.2 m、高h=1.4 m的障碍物。忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。为了不触及这个障碍物并落在水平面上，运动员从A点沿水平方向滑出的最小速度为（ ）
A．3.0 m/sB．4.0 m/sC．4.5 m/sD．6.0 m/s
16．（2020·梅河口市第五中学高三月考）如图，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的斜坡，某人站在左侧山坡上的点水平抛出三个质量不等的石块，分别落在、、三处，不计空气阻力，、两处在同一水平面上，、两处在同一斜面上，则下列说法中正确的是（ ）
A．落在、两处的石块落地速度大小一定不相同
B．落在处的石块在空中运动的时间最长
C．落在、两处的石块落地速度方向相同
D．落在、两处的石块落地速度方向相同
17．（2020·湖南高三月考）如图所示，ab两个小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平向左、向右抛出，已知半圆轨道的半径R与斜面的竖直高度相等，斜面倾角为，重力加速度为g，要使两球同时落到半圆轨道上和斜面上，小球抛出的初速度大小为（ ）
A．B．C．D．
18．（2020·河南高三月考）如图所示，在斜面底端A点正上方、与斜面顶端D点等高的O点，以不同速率水平向左抛出两个小球（可看成质点），分别击中斜面的B、C两点，B、C两点恰好将斜面AD三等分，即，不计空气阻力，则击中B点和击中C点的两小球刚抛出时的速率之比为（ ）
A．B．C．D．
19．（2020·山西省翼城中学校高三月考）如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00m，腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25m。为简化情景，把运动员视为质点，空中轨迹视为抛物线，则（ ）
A．运动员在空中运动的时间为0.5s
B．运动员在空中最高点时的速度大小为4m/s
C．运动员落入沙坑时的速度大小为9m/s
D．运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为0.625
20．（2020·江苏常州市·高三期中）（多选）如图所示，虚线为A、B两小球的从等宽不等高的台阶抛出的运动轨迹。A球从台阶1的右端水平抛出后，运动至台阶2右端正上方时，B球从台阶2的右端水平抛出，经过一段时间后两球在台阶3右端点相遇，不计空气阻力。则（ ）
A．两球抛出时的速度大小相等
B．两球相遇时A的速度大小为B的两倍
C．台阶1、2的高度差是台阶2、3高度差的4倍
D．两球相遇时A的速度与水平方向的夹角的正切值为B的两倍
21．（2020·山东高三期中）跳台滑雪运动起源于挪威简称为“跳雪”，是冬奥会最具观赏性的项目之一。如图所示，当运动员穿着滑雪板从倾角θ=37°的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出时，运动员在空中飞行一段距离后恰好落到山坡底的水平面上的B处，落到水平面后顺势屈腿缓冲，垂直于水平面的分速度迅速减小为零，已知运动员在运动过程中可视为质点，滑雪板和水平面间的动摩擦因数为μ=0.02，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)运动员在空中飞行的时间；
(2)运动员在水平面上运动的最大距离。
22．（2020·仓山区·福建师大附中高三月考）如图所示，倾角为37°的斜面长l＝1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v0＝3 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8），求：
(1)OP间的水平位移的大小；
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
23．（2020·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三月考）.如图所示，一物体从点以某一初速度沿水平方向抛出，恰好沿斜面方向落到倾角的粗糙固定斜面的顶端点，之后沿斜面下滑。已知点距地面高m，、两点的高度差，物体与斜面间的动摩擦因数，取，重力加速度取。试求：
(1)物体运动到点时的速度大小；
(2)物体从点滑到斜面底端点所需的时间。
24．（2020·山东日照市·日照一中高三月考）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ＝37°表面光滑的斜面体，物体A以v1＝6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。（A、B均可看做质点，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，取g＝10m/s2）求：
（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；
（2）物体B抛出时的初速度v2。
25．（2020·荆门市龙泉中学高三月考）如图所示，从O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球（未画出，可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成α角，不计空气阻力，则两小球初速度大小之比v1∶v2为多少？
参考答案
1．BCD
【解析】
A．平抛运动可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，A错误；
B．以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地时竖直分速度越大，合速度越大，B正确；
D．加速度恒为重力加速度，所以在任意两个相等的时间段内，速度的变化量恒相等，D正确；
C．因为竖直方向的分运动是自由落体运动，所以在任意两个连续相等时间段内，竖直方向位移之差恒相等，C正确。故选BCD。
2．C
【解析】
AB．当时，飞镖运动的时间
则飞镖在竖直方向上的位移
飞镖将射中第6环线，当时，飞镖将射中第6环线以内，AB错误；
C．若要击中靶子，飞镖运动过程下降的高度不能超过0.1 m，根据得最长运动时间
则飞镖的速度至少为
C正确；
D．若要击中第10环的线内，则飞镖运动过程下降的高度不能超过0.01 m，根据得，最长运动时间
则飞镖的速度至少为
D错误。故选C。
3．A
【解析】
AB．根据 可知，经历相等时间，速度变化的大小相等、且沿竖直方向，故A正确，B错误；
CD．平抛运动，水平方向做匀速直线运动，经历相等时间，水平位移大小方向一致，但竖直方向匀加速，经历相等时间位移大小不等，故合位移大小不等，故CD错误。
故选A。
4．ABC
【解析】由静止释放三小球时，对a：＝gsin30°·t12，解得：t12＝；对b：h＝gt22，解得：t22＝；对c：＝gsin45°·t32，解得：t32＝，由数学知识得：t1＞t3＞t2；当平抛三小球时：小球b做平抛运动，竖直方向运动情况同第一种情况，小球a、c在斜面内做类平抛运动，沿斜面向下方向的运动同第一种情况，所以t1＝t1′，t2＝t2′，t3＝t3′，故ABC正确，D错误。
5．AD
【解析】
A．假设v0=18m/s，石块可以落入水中，根据平抛运动的规律得，解得运动时间为
则
因为
所以石块可以落入水中，故A正确；
B．由于速度随时间的变化率即加速度，而平抛运动的加速度为重力加速度是不变的，故B错误；
C．若石块不能落入水中，落到斜面上时，位移与水平方向的夹角为，则速度方向与水平方向的夹角α为
所以落到斜面上时速度方向与斜面的夹角与v0无关，故C错误；
D．若石块能落入水中，说明石子下落的高度相等，运动时间相等，根据速度变化量公式：△v=g△t，可得全程的速度变化量是一定的，故D正确。
故选AD。
6．CD
【解析】
根据平抛运动的公式，水平方向有x=v0t，竖直方向有，其中
联立可得
故选CD。
7．AC
【解析】
链球脱手后做，将沿着链球速度方向飞出，做斜上抛运动，只受重力作用，加速度为g，保持不变，故链球做匀变速曲线运动，故A正确，B错误；设链球脱手时的速率为发，抛出的角度为，则竖直方向上有，水平方向上有，当链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远；当链球脱手时的速率v一定时，由公式可知当时x最大，即飞得最远，故C正确，D错误；选AC.
8．D
【解析】
设斜面的倾角为θ，则重力沿斜面的分力为，重力垂直斜面的分力为，可知小球垂直斜面的加速度是相同，设垂直斜面向下为正方向，将a、b、c、d各小球的速度分解，垂直斜面的速度分别为0、、0、，根据公式判断可知，小球落到斜面上所用时间最短的时d。
故选D。
9．A
【解析】
设小球到达墙壁时速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，如图所示：
则有：，，可得：，由几何关系知,速度的反向延长线经过AO的中点，即所有小球速度的反向延长线交于OA上的同一点，故A正确，BCD错误．
10．A
【解析】
A．当物体落在斜面上，如图所示
根据运动的规律有
，
根据几何知识有
解得
由此知物体的落点离A点越远，下落时间越长，因此抛出的速度也越大。
当物体落在水平面上时，根据平抛运动规律有
，
由于下落时间一定，因此物体的落点离A点越远，抛出的速度越大，综上所述，A正确；
B．当物体落在水平面上，由可知，物体运动时间不变，B错误；
C．若物体落在斜面上，位移的偏向角与斜面的倾斜角相等，固定不变，由速度偏向角的正切值等于2倍位移偏向角的正切值，即tanθ=2tanα可知，C错误；
D．若物体落在斜面上，由平抛运动规律可知，物体的加速度是重力加速度，方向竖直向下，则物体运动中速度变化的方向，即是加速度方向，一直竖直向下，D错误。
故选A。
11．A
【解析】
过抛出点作斜坡的垂线，如图所示
当炸弹落在斜坡上的处时，位移最小，设运动的时间为，则水平方向
竖直方向
解得
，
故选A。
12．AC
【解析】
A．小球落地的时间
闪照相机频闪周期为
若不是小球抛出时就开始拍照，则照片上在空中的小球影像可能有9个，选项A正确；
B．小球在空中运动的时间与抛出时的初速度无关，则照片上在空中的小球影像与初速度无关，选项B错误；
C．小球在水平方向做匀速运动，则根据x=vt可知，下落过程中相邻两个小球影像间的水平距离相等，选项C正确；
D．若从小球下落开始进行拍摄，则下落过程中相邻两个小球影像间的竖直距离之比为1:3：5:7……，则下落过程中相邻两个小球影像间的距离之比不等于1:3：5:7……，选项D错误。
故选AC。
13．B
【解析】
由图可知中，甲乙高度相同，所以球到达鼓用时相同，但由于离林丹的水平距离不同，甲的水平距离较远，所以由v=x/t可知，击中甲、乙的两球初速度v甲＞v乙；故A错误，B正确；由图可知，甲丁两球不在同一直线上，所以用相同速度发球不可能到达丁鼓，故C错误；由于丁与丙高度相同，但由图可知，丁离林丹的水平距离最大，所以丁的初速度一定大于丙的初速度，故D错误．故选B．
14．B
【解析】
AB．三个小球都做平抛运动，竖直方向有得
因为
可知
故A错误，B正确；
CD．在水平方向上，有x=v0t，因为
，
则初速度
故CD错误。
故选B。
15．D
【解析】
由题意可知，要使运动员不触及障碍物，则运动员下落到与障碍物等高时，根据几何关系可知运动员在水平方向发生的位移应该满足
x≥＋L
此时运动员在竖直方向下落的高度为H-h，设运动员运动的时间为t，则有
H-h=gt2
代入数据可得时间为
t=0.6 s
所以运动员从A点沿水平方向滑出的最小速度为
vmin= m/s=6 m/s
故D正确，ABC错误。
故选D。
16．C
【解析】
A．石块B、C比较石块B在竖直方向的位移大，由
知B的竖直分速度大；经过图中虚线位置时，时间相同，C的水平位移大，C的初速度大，所以合速度无法比较，A错误；
B．根据平抛运动的规律
时间由竖直高度决定，B下落高度最大时间最长，B错误；
C．落在A、B两处的石块都落在同一斜面上，两小球的竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，即
落地速度与水平方向的夹角设为α，则
联立以上两式得
tanα=2tanθ
θ是斜面倾角为定值，所以α也是定值，与初速度无关，故落在A、B两处的速度方向相同，C正确；
D．A、C两处的石块的下落高度相同，时间相同，由
vy=gt
知竖直方向的分速度相同，由
x=v0t
知C的水平位移大， C的初速度大，所以C的速度与水平方向的夹角小，可见A、C的落地速度方向不同，D错误。
故选C。
17．B
【解析】
将半圆轨道和斜面重合放置，会发现两轨道交于A点，也就是说当抛出小球的速度恰好为某一值时，两小球会在同时落到半圆轨道上和斜面上，如图中的x和y分别为小球做平抛运动的水平位移和竖直位移
，，
得
故选B。
18．C
【解析】
小球抛出时的速度
所以两小球抛出时的速率之比
由图中几何关系可知
所以
故选C。
19．D
【解析】
A．跳远是斜抛运动，后半段可视为平抛运动，前半段可视为逆向平抛，前、后段时间相等，根据h=gt2，得
t1=0.5s
则运动员在空中运动的时间是
t=2t1=1.0s
故A错误；
B．由
x=v0t=8.00m
得
v0=8.0m/s
即运动员在空中最高点的速度大小是8.0m/s，故B错误；
C．运动员落入沙坑时的速度大小是
故C错误；
D．运动员落入沙坑时速度与水平面的夹角正切值
故D正确。
故选D。
20．AD
【解析】
A．两球在水平方向做匀速直线运动，且从台阶2右端正上方运动到台阶3右端点所有时间相同，水平位移相等，则两球抛出时的速度大小相等，故A正确；
BC．由于各台阶等宽，水平方向做匀速直线运动，则A球从台阶1运动到台阶2所用的时间与从台阶2运动到台阶3所用时间相等，由竖直方向可知，连续相等时间的位移之比为1：3，则台阶1、2的高度差是台阶2、3高度差的3倍，在台阶3右端点时，A球竖直方向的速度为B球的两倍，水平方向速度相等，由平行四边形定则可知，两球相遇时A的速度大小并不是B的两倍，故BC错误；
D．由公式
可知，由于A球运动的时间是B球的两倍，则两球相遇时A的速度与水平方向的夹角的正切值为B的两倍，故D正确。
故选AD。
21．(1)3s；(2)1000m
【解析】
(1)运动员在空中飞行时，水平方向有
竖直方向有
且
联立解得运动员在空中飞行的时间为
(2)由牛顿第二定律得
由匀变速直线运动速度公式得
由匀变速直线运动位移公式得
解得
22．(1)1.2m；(2)0.125
【解析】
(1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy，如图
由几何关系得
设小球下落的时间为t，水平位移为x，由平抛运动规律得
解得
解得
(2)设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得
设滑块的加速度为a，由运动学公式得
对滑块，由牛顿第二定律得
联立解
23．(1)10m/s；(2)2s
【解析】
（1）小球平抛
代入数据得

（2） 小球匀加速，根据牛顿第二定律，物体的加速度
点到斜面底端点的距离
解得
24．（1）1s；（2）2.4m/s
【解析】
（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得
mgsinθ＝ma
解得a＝6m/s2
设经过时间t物体A上滑到最高点，由运动学公式
0＝v1－at
解得t＝1s
（2）平抛物体B的水平位移
x＝v1tcs37°＝2.4m
平抛速度
v2＝＝2.4m/s
25．tan α，
【解析】
设圆弧半径为R，两小球运动时间分别为t1、t2。根据平抛运动规律有
对球1，水平方向
Rsin α＝v1t1
竖直方向
对球2，水平方向
Rcs α＝v2t2
竖直方向
联立解得