高中物理第三节 平抛运动公开课备课ppt课件

1.3 平抛运动  同步练习

一、单选题

1．（2022·安徽·合肥一中高三）第24届冬奥会于2022年2月4日在北京隆重开幕。若冬奥会跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动，现运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线①所示，则质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出，不计空气阻力，则运动员乙的运动轨迹应为图中的（　　）

A．① B．② C．③ D．④

【答案】A

【详解】

运动员甲以一定的初速度从平台飞出，根据平抛运动的规律可得：水平方向运动员做匀速直线运动

x=v0t

竖直方向做自由落体运动

h＝gt2

联立上边两个公式，消去时间t，可得出运动员运动的轨迹方程

由轨迹方程可以看出运动员的运动轨迹与物体的质量无关，与抛出位置、初速度有关，所以两次的轨迹重合。故A正确，BCD错误。

故选A。

2．（2022·北京·汇文中学高一期末）如图，从地面上方某点，将一小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，g取10m/s2，则可求出（     ）

A．小球抛出时离地面的高度是10m

B．小球落地时的速度方向与水平地面成30°角

C．小球落地时的速度大小是15m/s

D．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是5m

【答案】D

【详解】

A．小球抛出时离地面的高度是

故A错误；

B．设小球落地时的速度方向与水平地面成θ角，则根据速度的合成与分解有

所以

故B错误；

C．小球落地时的速度大小是

故C错误；

D．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是

故D正确。

故选D。

3．（2022·江苏无锡·高一期末）某同学利用实验室的斜槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，用铅笔在坐标纸上记录小球经过的位置，然后用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。在实验过程中，为了方便分析处理数据，坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】

斜槽末端要在坐标纸上，并且坐标纸要水平放置，故A正确。

故选A。

4．（2022·江西·丰城九中高二期末）如图所示，竖直平面第一象限有一个接触面，接触面表面满足，质量为的钢球从图中其坐标为处，以的初速度水平抛出，经过时，落在接触面某处（不考虑反弹），g取，下列说法正确的是（　　）

A．接触表面抛物线方程表达式为

B．落在接触面上时，钢球的速度方向与水平面的夹角为

C．落在接触面上时，钢球的位移大小为

D．假设该钢球以的初速度从图中原坐标处平抛，则不能落在接触面上

【答案】D

【详解】

A．设落在接触面上位置坐标为(x，y)根据平抛运动规律，有

解得

所以接触表面抛物线方程表达式为

故A错误；

B．设钢球落在接触面上竖直分速度为

钢球的速度方向与水平面的夹角为，则有

可知，落在接触面上时，钢球的速度方向与水平面的夹角不等于。故B错误；

C．落在接触面上时，钢球的位移大小为

故C错误；

D．设钢球速度为v时，恰好落在坐标原点，则

解得

球以的初速度从图中原坐标处平抛，则不能落在接触面上。故D正确。

故选D。

5．（2022·浙江省龙游中学高二期末）某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以 v0  2m/ s 的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离 h  20m ,空气阻力忽略不计,g 取10m /s2。下列说法正确的是（　　）

A．小球下落时间为 2s

B．小球释放点与落地点之间的水平距离 0.4m

C．小球落地瞬间速度为 20m/ s

D．水平飞行速度越大，小球下落的时间越短

【答案】A

【详解】

A．小球在竖直方向做自由落体运动，可得

代入数据可解得

故A正确；

B．小球在水平方向做匀速直线运动，可得

代入数据可解得

故B错误；

C．小球在竖直方向的分速度

故小球落地速度

代入数据可解得

故C错误；

D．小球在空中飞行时间等于其竖直分运动时间，取决于下落高度，与水平速度无关，故D错误。

故选A。

6．（2022·广东·高三）在紧张的学习之余，班上举行了飞镖比赛。小李从到地面的高度为h、到靶面的水平距离为L处，将质量为m的飞镖以大小为v0的速度水平投出，结果飞镖落在靶心的正下方。不计空气阻力。只改变h、L、m、v0四个物理量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（　　）

A．适当增大L B．适当增大v0

C．适当减小h D．适当减小m

【答案】B

【详解】

AB．根据平抛运动的规律有

解得

开始时飞镖落于靶心的正下方，说明H较大，为减小H，可以减小L或增大v0，选项A错误、B正确；

C．若L、v0均不变，也可以增大h，使得飞镖投中靶心，选项C错误；

D．平抛运动的规律与物体的质量无关，选项D错误。

故选B。

7．（2022·江苏海安·高三期末）如图所示，在探究平抛运动规律的实验中用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开而自由下落，A、B两球同时开始运动，则（　　）

A．B球先落地 B．A、B两球可以选用泡沫小球

C．小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长 D．实验现象可以说明平抛运动竖直分运动的特点

【答案】D

【详解】

AC．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，因此同时落地。A球在空中运动时间与小锤的打击力无关。故AC错误；

B．A、B两球选用泡沫小球时，所受空气阻力较大，两球的运动不能看成平抛和自由落体了，所以不能选用泡沫小球。故B错误；

D．由于两球同时落地，因此说明两球在竖直方向运动规律是相同的，平抛运动在竖直方向的运动就是自由落体运动。故D正确。

故选D。

8．（2022·广东·高三）某次篮球比赛中，中国运动员完美“盖帽”，防守成功。若篮球竖直上升到最高点时被跳起的运动员水平拍出，篮球被拍出后直接落在地面上，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．篮球在空中运动过程中，每下降相同的高度经过的时间相同

B．篮球在空中运动过程中，每经过相同的时间下降的高度相同

C．篮球被拍出时的速度越大落地时间越长

D．篮球被拍出时的速度越大落地时的速度越大

【答案】D

【详解】

AB．篮球被拍出后在空中做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，每下降相同的高度经过的时间不相同，每经过相同的时间下降的高度也不相同，AB错误；

C．落地时间由平抛的竖直高度决定，与水平初速度无关，C错误；

D．篮球落地时的速度为

篮球被拍出时的速度越大落地时的速度越大，D正确。

故选D。

9．（2022·江苏南京·高一期末）在用如图所示装置“探究平抛运动的特点”的实验中，将斜槽M的末端调节水平，再将一张白纸和复写纸固定在背板上。N是可上下调节的一个水平放置的挡板，挡板与背板之间成“V”夹角，钢球飞出后落到N上，就会挤压复写纸留下痕迹。上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置，从而描绘出运动轨迹，关于实验过程，下列说法正确的是（　　）

A．钢球可以从斜槽上不同位置由静止释放

B．白纸上的点迹位置水平间隔必须相等

C．斜槽和小球的摩擦会增加实验误差，所以必须保证斜槽光滑

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

【答案】D

【详解】

A．由于每次只能记录小球在空中的一个位置，所以要多次让小球平抛，要保证每次从斜槽末端抛出时速度水平且大小相等，所以钢球在斜槽上释放位置必须是同一位置，故A错误；

B．白纸上的点迹位置间隔，可以通过N板的上下移动控制不同位置高度差相同，但不好控制水平间隔相等，也没有这个必要，故B错误；

C．只要保证钢球是在斜槽上同一位置释放，就保证了小球从斜槽末端抛出时速度相等，斜面光滑与否不影响实验数据，故C错误；

D．记录的点应适当多一些，描点成线后的图线就越接近小球的实际轨迹，从而更好地反映真实运动，故D正确。

故选D。

10．（2022·重庆·高一期末）人在距地面高h、离靶面距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，落在靶心正下方，如图所示。不考虑空气阻力，改变h、L、v0三个量中的一个，可能使飞镖投中靶心的是（　　）

A．适当减小L B．适当减小h C．适当减小v0 D．适当增大m

【答案】A

【详解】

A．如图所示，人向左移动，抛物线向左平移，飞镖才能击中靶心，A正确；

B．适当增加抛出点的高度h，抛物线的向上平移，飞镖可以击中靶心，B错误；

C．适当增加初速度v0，抛物线由蓝色变为黑色，飞镖可以击中靶心，C错误；

D．适当增加质量不能改变飞镖运动的轨迹，不能击中靶心，D错误。

故选A。

11．（2022·北京·高三期末）某同学在做“探究平抛运动规律”实验时，让A球沿圆弧轨道由静止下滑，A球离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的B球同时自由下落（下落前B球与轨道末端处于同一高度），如图所示。改变整个装置距水平地面的高度，重复实验，发现两球总是同时落地。关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．在实验中，A、B两球的质量应保持相等

B．在重复实验时，A球沿轨道下滑的初始位置应保持不变

C．该实验说明A球在离开轨道后竖直方向做自由落体运动

D．该实验说明A球在离开轨道后水平方向做匀速直线运动

【答案】C

【详解】

ACD．因为A、B两球同时从同一高度开始下落，并且同时达到地面，所以他们在竖直方向两球遵循相同的运动规律，因为B球做的是自由落体运动，所以A球在竖直方向也做自由落体运动；而A球在水平方向的运动没有可以参照的物体，所以无法确定A球在离开轨道后水平方向所遵循的规律。而且自由落体运动的物体运动规律与物体本身质量无关。故C正确，AD错误；

B．在重复实验时，A球沿轨道下滑的初始位置可以改变，因为改变后水平方向的初速度会发生改变，但竖直方向仍然做自由落体运动，即不影响该实验的结果，故B错误。

故选C。

12．（2022·江苏无锡·高一期末）在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹， 炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为θ，如图所示。不计空气阻力，则炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（　　）

A．tanθ B．2tanθ C． D．

【答案】D

【详解】

根据几何关系可知，落到山坡时，速度方向与竖直方向的夹角为θ，故水平方向的速度与竖直方向的速度之比

炸弹的水平位移为

竖直位移为

炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比

故选D。

二、多选题

13．（2022届江西省重点中学协作体高三（下）2月第一次联考理综物理试题）皮皮小朋友站在自家阳台边缘将一个弹性溜溜球向马路对面的另一楼房水平抛出，球与马路的水泥地面仅发生一次弹性碰撞后（竖直速度仅改变方向但大小不变，水平速度不变），恰好越过另一阳台边缘，已知两个阳台边缘之间的水平距离为，球抛出点离地高，另一阳台边缘离地高，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2，则关于球的水平速度v0的大小可能的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】AC

【详解】

球与马路的水泥地面仅发生一次弹性碰撞后（竖直速度仅改变方向但大小不变，水平速度不变），恰好越过另一阳台边缘，则可能碰地后在上升阶段恰好越过另一阳台边缘，也可能在下降阶段恰好越过另一阳台边缘。因为球从抛出点到落地用时满足

解得

若是碰地后在上升阶段恰好越过另一阳台边缘，则碰地后运动时间满足

其中

解得

则从抛出到越过另一阳台边缘用时为

则水平速度为

同理若是在下降阶段恰好越过另一阳台边缘，则总时间为

此时水平速度为

故选AC。

14．（2021·四川省南充高级中学高三）甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示。设乒乓球击打球拍前、后的速度大小相等，且速度方向与拍面垂直，乒乓球在甲球拍处的速率为v1，在乙球拍处的速率为v2，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　）

A．乒乓球在轨迹最高点的速率为

B．

C．乒乓球在两球拍处的高度差为

D．

【答案】BC

【详解】

A．由于速度方向与拍面垂直，水平方向的速度不会发生变化，故有乒乓球在轨迹最高点的速率为

A错误；

BD．将乒乓球击打球拍时的速度分解为水平方向和竖直方向，则有乒乓球击打甲的球拍和击打乙的球拍的水平方向分速度大小相同，由

解得

D错误，B正确；

C．由题意可知，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角时，竖直方向的速度为

乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角时，竖直方向的速度为

根据匀变速直线运动速度位移公式可得，乒乓球在两球拍处的高度差为

C正确。

故选BC。

15．（2022·湖北·高一期末）山西刀削面是中国著名面食之一，因其制作方法和风味的独特，而驰名中外．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儿，使面片水平飞出，落向锅中．若面团到锅的上沿的竖直距离为，最近的水平距离为，锅的半径也为，要想使削出的面片落人锅中，则面片的水平速度可能是下列选项中的哪些（忽略空气阻力，不计面片的大小，重力加速度取）（　　）

A． B． C． D．

【答案】BC

【详解】

面片在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有

所以面片落入锅中的时间为

面片做平抛运动的水平位移满足

根据

可得面片的水平速度

故BC可能，AD不可能。

故选BC。

16．（2022·贵州黔东南·高一期末）水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，g取。若摩托车刚好可以安全落到壕沟对面，则关于摩托车落地时间及刚离开地面时的初速度为（　　）

A．0.5s B．1s

C．10m/s D．20m/s

【答案】BD

【详解】

AB．根据图所示， ，根据

落地时间

A错误B正确；

CD．水平位移 ，根据

解得初速度

C错误D正确。

故选BD。