2022版高考物理一轮复习演练：专题4 第2讲 平抛运动

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1．从高度为h处以水平速度v0抛出一个物体，要使该物体的落地速度与水平地面的夹角较大，则h与v0的取值应为下列四组中的( )
A．h＝30 m，v0＝10 m/s B．h＝30 m，v0＝30 m/s
C．h＝50 m，v0＝30 m/s D．h＝50 m，v0＝10 m/s
【答案】D
2．(2020届皖江名校联考)如图所示，小球从O点的正上方离地h高处的P点以v1的速度水平抛出，同时在O点右方地面上S点以速度v2斜向左上方斜抛一小球，两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇．若不计空气阻力，则两小球抛出后至相遇过程( )
A．斜抛球水平速度分量比平抛球水平速度分量小
B．两小球初速度大小关系为v1＝v2
C．两小球速度对时间的变化率相同
D．两小球相遇点一定在距离地面eq \f(3,4)h高度处
【答案】C
3．(2020年保定安国中学月考)(多选)如图，将两个小球由等高的A、B两点分别以vA、vB的速度沿水平方向同时抛出，经过一段时间，两小球均落在水平面上的C点，且连线AC与BC刚好垂直，∠CAB＝37°.已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.则下列选项正确的是( )
A．由B点抛出的小球先落在水平地面上
B．两小球同时落地
C．vA∶vB＝16∶9
D．vA∶vB＝4∶1
【答案】BC 【解析】两个小球做平抛运动，在竖直方向上，位移相同，根据h＝eq \f(1,2)gt2可知两小球在空中运动的时间相等，即两小球同时落地，故B正确，A错误；根据几何关系知，两个小球的水平位移之比为xA∶xB＝eq \f(h,tan 37°)∶eq \f(h,tan 53°)＝16∶9，根据x＝v0t可知两个小球的初速度之比为vA∶vB＝16∶9，故C正确，D错误．
4．甲、乙两个同学对挑乒乓球，设甲同学持拍的拍面与水平方向成α角，乙同学持拍的拍面与水平方向成β角，如图所示，设乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前与击打后速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为( )
A．eq \f(sin β,sin α) B．eq \f(cs α,cs β)
C．eq \f(tan α,tan β) D．eq \f(tan β,tan α)
【答案】A
5．(2020届厦门名校模拟)如图所示，可视为质点的小球，位于半径为eq \r(3) m的半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则初速度为(不计空气阻力，g取10 m/s2)( )
A．eq \f(5\r(5),3) m/s B．4eq \r(3) m/s
C．3eq \r(5) m/s D．eq \f(\r(15),2) m/s
【答案】C
6．静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ，忽略空气阻力，g取10 m/s2，以下说法正确的是( )
A．水流射出喷嘴的速度大小为gttan θ
B．空中水柱的水量为eq \f(Sgt2,2tan θ)
C．水流落地时的位移大小为eq \f(gt2,2cs θ)
D．水流落地时的速度大小为2gtcs θ
【答案】B 【解析】根据题意可得tan θ＝eq \f(y,x)，由平抛运动规律，得y＝eq \f(1,2)gt2，x＝vt，联立解得水流射出喷嘴的速度大小v＝eq \f(gt,2tan θ)，A错误；由V＝Svt得空中水柱的水量V＝eq \f(Sgt2,2tan θ)，B正确；水流落地时的位移大小s＝eq \f(x,cs θ)＝eq \f(gt2,2sin θ)，C错误；水流落地时的速度大小为eq \r(v2＋gt2)＝eq \f(1,2)gt·eq \r(ct2θ＋4)，D错误．
7．(多选)如图所示，从半径为R＝1 m 的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球，经t＝0.4 s，小球落到半圆上，取g＝10 m/s2，则小球的初速度v0可能为 ( )
A．1 m/s B．2 m/s
C．3 m/s D．4 m/s
【答案】AD 【解析】由于小球经0.4 s落到半圆上，下落的高度h＝eq \f(1,2)gt2＝0.8 m，位置可能有两处，如图所示．第一种可能：小球落在半圆左侧v0t＝R－eq \r(R2－h2)＝0.4 m，v0＝1 m/s.第二种可能：小球落在半圆右侧v0t＝R＋eq \r(R2－h2)＝1.6 m，v0＝4 m/s.故A、D正确．
综合提升练
8．(多选)如图所示，宽为L＝0.6 m的竖直障碍物中间有一间距d＝0.6 m的矩形孔，其下边缘离地高h＝0.8 m，与障碍物相距s＝1.0 m处有一小球以v0＝5 m/s的初速度水平向右抛出．空气阻力忽略不计，g取10 m/s2.为使小球能无碰撞地穿过该孔，小球离水平地面的高度H可以为( )
A．1.5 m B．1.4 m
C．1.3 m D．1.2 m
【答案】AB 【解析】若小球恰能从小孔的左边缘上边射入小孔，则s＝v0t1，H－d－h＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,1)，联立解得H＝1.6 m；若小球恰能从小孔的右边缘下边射出小孔，则s＋L＝v0t2，H－h＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,2)，联立解得H＝1.312 m．则能够使小球无碰撞地穿过该孔，小球离水平地面的高度H满足1.6 m≥H≥1.312 m，故选A、B．
9．(2020年渭南一模)如图所示，A点为倾角为30°的斜面底部，在A点的正上方某高度P点以初速v0平抛一小球，小球打在斜面上B点，C为AB的中点．在P点将小球平抛的初速变为v时，小球恰好打在C点，则有( )
A．vC．v0>v>eq \f(v0,2) D．v＝eq \f(\r(3)v0,2)
【答案】A 【解析】过B点作一水平线，过C点作水平线的垂线交于M点，由几何关系可知，M点即为QB的中点，如果平抛的初速度为原来的一半，则轨迹交于M点，由于平抛运动的轨迹越往下则越往竖直方向偏，所以落在斜面上C点的平抛运动轨迹与QB交于N点，则水平位移比轨迹交于M点的更小，即v