高考物理一轮复习课时分层作业（十二）抛体运动的规律及应用含答案

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课时分层作业(十二)　抛体运动的规律及应用 基础性题组1．[2022·福建省宁德市高三第一次质量检查]射箭比赛中，运动员水平射箭击中了靶心，可以推断，击发时箭头的方向对准了(　　)A．靶心B．比靶心高一点的位置C．比靶心低一点的位置D．靶心偏右一点的位置2．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，不计空气阻力，下落高度为h时在空中相遇．若两球的抛出位置不变，但水平抛出的速度都变为原来的2倍，则两球在空中相遇时下落的高度为(　　)A．h    B．hC．h    D．h3．某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中．现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的(　　)A．    B．C．    D．4．壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，某同学分别在同一直线上相同高度的A、B、C三个位置先后击打壁球，结果都使壁球垂直击中墙壁同一位置．设三次击打后球到达墙壁前在空中飞行的时间分别为t1、t2、t3，到达墙壁时的速度分别为v1、v2、v3，不计空气阻力，则 (　　)A．t1＞t2＞t3，v1＞v2＞v3B．t1＞t2＞t3，v1＝v2＝v3C．t1＝t2＝t3，v1＞v2＞v3D．t1＝t2＝t3，v1＝v2＝v35．[2022·山东淄博模拟]在距离竖直砖墙L远的同一竖直线上的两个位置，沿水平方向抛射三个小球1、2、3，初速度分别为v1、v2和v3.右图为三个小球的运动轨迹和击中竖直砖墙位置的示意图，墙砖规格统一，砖缝宽度不计，则v1∶v2∶v3为(　　)A．1∶2∶1      B．1∶∶1C．∶1∶1     D．∶1∶6.[2022·湖北省高三阶段性测试]如图所示，边长为a的正方体无盖盒子ABCD—A′B′C′D′放置在水平地面上，O为直线A′B′上的一点，且与A′的距离为a.将小球(可视为质点)从O点正上方距离2a处以某一速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度为g.为使小球能落在盒子内部，则小球抛出时的速度不超过(　　)A.      B. C．     D．7．水车转轮的半径为R，转轴离地面的高度为2R，如图所示．转轮以较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上最高点和最低点分别有质量相等的水滴A、B同时被甩出，最终都落到水平地面上．假设水滴被甩出瞬间的速度大小与其在轮上运动时的速度大小相等，方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力，重力加速度为g.关于水滴A，B，下列说法正确的是(　　)A．落到水平地面上时的速度大小相等B．在空中飞行过程中重力做的功相等C．在空中飞行的时间差为2D．落地点间的距离为(1＋)ωR8．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，sin 53°＝0.8，cos 53°＝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/s    B．4.0 m/sC．4.5 m/s    D．6.0 m/s9．如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h.若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点，c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点．等于(　　)A．20     B．18C．9.0     D．3.0综合性题组10．如图所示，乒乓球的发球器安装在水平桌面上，竖直转轴OO′的O′端距桌面的高度为h，发射器O′A部分长度也为h.打开开关后，可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，其中≤v0≤2.设发射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球自身尺寸及空气阻力不计．若使该发射器绕转轴OO′在90°角的范围内来回缓慢水平转动，持续发射足够长时间后，则乒乓球第一次与桌面相碰区域的最大面积S约为(　　)A．2πh2    B．3πh2C．4πh2    D．8πh2 11．[2022·浙江名校统测]如图所示，水平地面有一个坑，其竖直截面为y＝kx2的抛物线(k＝1，单位为)，ab沿水平方向，a点横坐标为－，在a点分别以初速度v0、2v0(v0未知)沿ab方向抛出两个石子并击中坑壁，且以v0、2v0抛出的石子做平抛运动的时间相等．设以v0和2v0抛出的石子做平抛运动的时间为t，击中坑壁瞬间的速度分别为v1和v2，下落高度为H，仅s和重力加速度g为已知量，不计空气阻力，则(选项中只考虑数值大小，不考虑量纲)(　　)A．不可以求出tB．可求出t的大小为C．可以求出v1的大小为 D．可求出H的大小为2s212．[2022·甘肃重点中学5月测试](多选)如图所示，两小球a、b分别从倾角为θ的斜面顶端和斜面中点沿水平方向抛出，均落在斜面底端．不计空气阻力，关于两小球在平抛过程中的判断正确的是(　　)A．小球a、b到达斜面底端时的速度方向相同B．小球a、b在空中飞行时间之比为2∶1C．小球a、b抛出时的初速度之比为1∶1D．小球a、b离斜面的最大距离之比为2∶113．如图所示，薄纸带放在光滑水平桌面上，滑块放在薄纸带上，用水平恒力拉动纸带，滑块落在地面上A点；将滑块和纸带都放回原位置，再用大小不同的水平恒力拉动纸带，滑块落在地面上B点．已知两次滑块离开桌边时均没有离开纸带，滑块与薄纸带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两次相比，第2次(　　)A．滑块在空中飞行时间较短B．滑块相对纸带滑动的距离较短C．滑块受到纸带的摩擦力较大D．滑块离开桌边前运动时间较长  课时分层作业(十二)　抛体运动的规律及应用1．解析：射出去的箭在飞行过程中受到重力的作用，运行的轨迹不是直线，而是一条向下弯曲的弧线；运动员水平射箭击中了靶心，可以推断，击发时箭头的方向对准了比靶心高一点的位置，故B正确，A、C、D错误．答案：B2．解析：两球的抛出位置不变，则水平位移之和不变，两球在水平方向上做匀速直线运动，根据x＝(v1＋v2)t知，水平抛出的速度都变为原来的2倍后，从抛出至相遇所用的时间变为原来的；两球在竖直方向上做自由落体运动，根据h＝gt2知，两球相遇时下落的高度变为原来的，故D正确，A、B、C错误．答案：D3．解析：由题意可知，水流出后做平抛，则由h＝gt2，得水流在空中时间t＝ ，则水流出的速度v＝＝x ，因运动的水平位移和下落高度均变为原来的，则水流出的速度为实际的四分之一，B正确．答案：B4．解析：采用逆向思维，壁球做平抛运动，根据h＝gt2知，高度相等，则运动的时间相等，即t1＝t2＝t3，故A、B错误；水平位移x1＞x2＞x3，根据v0＝知，到达墙壁的速度v1＞v2＞v3，故C正确，D错误．故选C.答案：C5．解析：由图可知三个小球下落的高度之比为1∶2∶1，平抛运动的时间t＝ ，则三个小球的运动时间之比t1∶t2∶t3＝1∶∶1，根据速度关系v＝，可得三个小球的初速度之比为v1∶v2∶v3＝∶1∶，故A、B、C错误，D正确．答案：D6．解析：依题意，可知小球以最大速度水平抛出能落到盒子内时，恰好落到C点，有a＝gt2，xOC′＝vmaxt，根据几何知识，有xOC′＝＝a，联立解得vmax＝ ，故A正确．答案：A7．解析：水滴A、B离开转轮时速度大小相等，对水滴A有：3R＝，x1＝ωRt1，对水滴B有：R＝，x2＝ωRt2，两水滴质量相等；重力相等，竖直方向位移不同，重力对两水滴做的功不同，B项错误；由vy＝gt结合上述分析可知，两水滴落地时竖直方向速度大小不同，水平方向速度大小相等，故合速度大小不同，A项错误；两水滴飞行的时间差Δt＝t1－t2＝ － ，C项错误；落地点间的距离d＝x1＋x2＝(1＋)ωR ，D项正确．答案：D8．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＝6 m/s，故D正确，A、B、C错误．答案：D9．解析：摩托车从a到c做平抛运动，水平方向：h＝v1t，竖直方向：h＝gt2，又知E1＝，联立以上各式得E1＝；摩托车从a到b做平抛运动，水平方向：3h＝v2t，竖直方向：0.5h＝gt2，又知E2＝，联立以上各式得E2＝，所以＝18，B正确，A、C、D错误．答案：B10．解析：乒乓球做平抛运动的时间t＝ ，当速度最大时，水平位移xmax＝vmaxt＝2× ＝4h，当速度最小时，水平位移xmin＝vmint＝× ＝2h，故圆环的半径为3h≤r≤5h；乒乓球第一次与桌面相碰区域的最大面积S＝[(5h)2－(3h)2]＝4πh2，故A、B、D错误，C正确．答案：C11．解析：由题可知，两个石子做平抛运动，运动时间一样，则下落的高度H一样，又因为落在抛物线上，a、b是关于y轴对称的点，可得如下关系－v0t＝2v0t－，可得v0t＝s，可分别得出落在坑壁上两个石子的横坐标分别为－和，由y＝kx2，可得初始高度为，可求得此时高度为，所以利用高度值差可求得H＝2s2，由H＝gt2可求出平抛运动的运动时间t＝ ＝2s ，故选项D正确，A、B错误；由前面可求出v0＝＝，竖直方向上的速度vy＝gt＝2s，由运动的合成可得v1＝＝，故选项C错误．答案：D12．解析：小球做平抛运动落在斜面底端时，分解位移有＝＝tan θ，可得＝＝2tan θ，根据平抛运动规律有vx＝v0，vy＝gt，可知两球速度夹角的正切值相等，故小球a、b到达斜面底端时的速度方向相同，选项A正确；由图可知＝2，＝2，由h＝gt2，可得＝，由x＝v0t，可得＝，选项B、C错误；当小球的速度方向与斜面方向平行时，小球到斜面的距离最大，将初速度和加速度分解为垂直斜面方向和沿斜面方向，可知小球沿垂直斜面方向做匀减速运动，有a⊥＝g cos θ，v⊥＝v0sin θ，2a⊥l＝，则在垂直斜面方向的最大距离l＝a、b离斜面的最大距离之比为2∶1，选项D正确．答案：AD13．解析：滑块离开桌边后均做平抛运动，竖直方向分位移相等，根据h＝gt2可知，滑块两次在空中飞行的时间相等，A错误；滑块离开桌边后在水平方向上做匀速直线运动，则x＝vt，可知v＝x ，由题图可知，滑块第2次离开桌边后的水平位移较大，则其第2次离开桌边的水平速度较大，滑块在纸带上运动时有v2＝2al，l为滑块滑到桌边的位移，两次l相同，对滑块，根据牛顿第二定律有a＝，则f＝，故第2次滑块受到纸带的摩擦力较大，C正确；因两次滑块离开桌边时均没有离开纸带，故滑块可能均与纸带相对静止，B错误；设滑块离开桌边前运动时间为t′，则有l＝at′2，因第2次滑块的加速度a较大，故第2次t′较短，D错误．答案：C