2022届高考物理一轮复习专题突破：03抛体运动复习与检测四（含答案与解析）

抛体运动复习与检测四

一、单选题

1．下列有关力及力和运动的关系说法正确的是（　　）

A．洛伦兹力的方向可以不垂直于带电粒子的运动方向

B．滑动摩擦力的方向总是和物体运动方向相反

C．若物体合外力恒定，且不为零，物体一定做匀变速运动

D．做曲线运动的物体，其合外力一定不断变化

2．一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．小球落在P点的时间是

B．Q点在P点的下方

C．v1>v2

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是

3．如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则

A．B的加速度比A的大

B．B在最高点的速度比A在最高点的大

C．B的飞行时间比A的长

D．B在落地时的速率等于A在落地时的速率

4．如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为（　　）

A．s B．s C．s D．2s

5．如图为自动喷水装置的示意图．喷头高度为H，喷水速度为v，若要增大喷洒水落地时间t，下列方法可行的是

A．增大喷水的速度v

B．减小喷水的速度v

C．减小喷头的高度H

D．增大喷头的高度H

6．如图所示，一条小船过河，河宽d＝120m，河水流速v1＝3m/s，船在静水中速度v2＝4m/s，关于小船的运动，以下说法正确的是（　　）

A．小船合运动的速度大小一定是5m/s

B．小船渡河的最短时间为25s

C．小船若以最短时间渡河，则其实际运动轨迹与河岸垂直

D．小船实际运动的最短位移是120m

二、多选题

7．高空匀速水平飞行的轰炸机，每隔2s放下一颗炸弹.若不计空气阻力，下列说法中正确的是

A．这些炸弹落地前均在同一条竖直线上

B．空中两相邻炸弹间距离保持不变

C．这些炸弹落地时速度均相同

D．这些炸弹落在水平地面的时间间隔都是2s

8．如图所示，从同一水平直线上的不同位置，沿同一方向水平抛出两个可视为质点的小球A、B，两个小球在空中相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．A球的初速度大于B球的初速度

B．A球的初速度等于B球的初速度

C．从抛出到相遇，两球运动时间相同

D．从抛出到相遇，两球运动时间不同

9．如图所示，小球甲从点水平抛出，同时将小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时的速度大小相等，速度方向夹角为37°。已知、两点的高度差，重力加速度，，。两小球质量相等，不计空气阻力。根据以上条件可知（　　）

A．小球甲水平抛出的初速度大小为

B．小球甲从点到达点所用的时间为

C．、两点的高度差为

D．两小球在点时重力的瞬时功率相等

10．如图所示，在倾角为θ的斜面顶端O点，以不同的水平速度抛出一小球．当以初速度v1抛出时，小球经过时间t1落到斜面的中点a；当以初速度v2抛出时，小球经过时间t2落到斜面的底端b，则 （　　）

A． B． C． D．

11．如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球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，则（　　）

A．a的运动时间比b的长 B．b和c的运动时间相同

C．a的初速度比b的大 D．b的初速度比c的小

三、实验题

12．某同学做探究小球平抛运动特点的实验，通过描点画出平抛运动的运动轨迹。

（1）实验中，下列做法合理的是（______）

A．实验装置中的斜面必须是光滑的

B．小球每次应从斜槽上同一个合适的位置由静止释放

C．须用重垂线确定白纸上所画y轴的方向

D．描绘小球的运动轨迹时，后面的点可以用折线连接

（2）实验中，通过正确的操作得到小球的运动轨迹后，以平抛运动的起点O为坐标原点，测量多组水平坐标x和竖直坐标y，接着作出y-x2图像。下列图像可能正确的是（______）

A．    B．    C．    D．

（3）实验中得到的一组数据为y=20.0cm，x2=400.0cm2，取重力加速度大小g=10m/s2，则平抛运动的初速度大小为______m/s，小球在该组数据对应的点的瞬时速度大小为______m/s。（结果均保留两位有效数字）（可能用到的数，，，）

四、解答题

13．在离水平地面高80m的塔顶，以30m/s的初速度水平抛出一物体，求：

(1)物体在空中飞行的时间？

(2)物体的落地速度多大？

(3)物体飞行的水平距离多大？取g=10m/s2

14．如图所示，倾角为的粗糙斜面的底端有一质量的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数现让小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以初速度水平抛出，经过，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中已知 ， ，，求：

小球水平抛出的速度；

小滑块的初速度v．

15．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动，一滑雪道ABC的底部是一段半径为R的圆弧，圆弧的末端C的切线沿水平方向，C点到地面之间是一悬崖峭壁，如图所示。已知AC间的高度差为h，运动员连同滑雪装备总质量为m，开始时运动员从A点由静止下滑，滑到C点后被水平抛出，运动员经过时间t落到了峭壁下面的水平地面上，不计空气阻力和雪道的摩擦阻力(重力加速度为g)，求：

(1)运动员到达C点所受雪道的支持力的大小；

(2)运动员落地前瞬间的速度大小。

16．如下图，以10m／s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ＝30°的斜面上，空气阻力不计，求：

(1)物体飞行的时间；

(2)物体撞在斜面上的速度多大？

参考答案

1．C

【详解】

A．洛伦兹力的方向一定垂直于带电粒子的运动方向，A错误；

B．滑动摩擦力的方向可以和物体运动方向相同，比如物体随传送带沿斜面向上运动，B错误；

C．若物体合外力恒定，且不为零，根据牛顿第二定律，物体的加速度恒定不变，因此物体一定做匀变速运动，C正确；

D．做曲线运动的物体，其合外力的方向与运动方向不在一条直线上，但合力大小可以不变，D错误。

故选C。

2．D

【详解】

A．以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为的斜面上的洞中，此时位移垂直于斜面，由几何关系可知

所以

A错误；

BC．当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰，此时速度与斜面垂直，根据几何关系可知

即

根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍，可知Q点在P点的上方，，水平位移，所以，BC错误；

D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是，D正确。

故选D。

3．B

【解析】

【详解】

不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g。大小相等，故A错误。两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由 知下落时间相等，则两球运动的时间相等。故C错误。由h=vyt-gt2，最大高度h、t相同，则知竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大。故B正确。根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速率比A落地时的速率大。故D错误。

4．C

【详解】

由速度的偏角公式可得

代入数据解得，C正确。

故选C。

5．D

【详解】

根据

解得

由以上表达式可知，要增大喷洒水落地时间t，只有增大喷头的高度H

故选D．

6．D

【详解】

A.小船过河时合运动的速度大小范围是

只有当船头始终垂直于河岸时小船合运动的速度大小才为5m/s，故A错误；

B.小船渡河的最短时间为

故B错误；

C.小船若以最短时间渡河，其实际运动轨迹与河岸的夹角为

故C错误；

D.由于v2＞v1，所以小船可以以垂直于河岸的路径过河，此时位移最短，为120m，故D正确。

故选D。

7．ACD

【解析】由于惯性，炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上，故A正确；因为竖直方向上相同时刻速度不同，空中相邻的炸弹之间的距离随着时间均匀增大，故B错误；由于水平方向速度相同，下落高度相同，因此这些炸弹落地速度大小方向都相同，故C正确；因为下落高度相同，根据可知，炸弹在空中运动的时间均相同，所以这些炸弹落在水平地面的时间间隔都是2s，故D正确。所以ACD正确，B错误。

8．AC

【详解】

CD．两球做平抛运动，根据

得

可知两球下落的高度相等，运动时间相等。D错误，C正确；

AB．水平位移大小

A的水平位移比B的大，则A球的初速度大于B球的初速度。B错误；A正确。

故选AC。

9．ABC

【详解】

A．小球乙到C的速度为

此时小球甲的速度大小也为，又因为小球甲速度与竖直方向成角，可知水平分速度为

故A正确；

B．根据

计算得小球甲从点到达点所用的时间为，故B正确；

C．、C两点的高度差为

故、两点的高度差为

故C正确；

D．由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等。故D错。

故选ABC。

10．AC

【解析】

小球落在a点和b点，下降的高度之比为1：2，根据知，，则小球落在a点和b点的时间之比为，故A正确，B错误； 因为水平位移之比为1：2，则初速度之比为:，故D错误，C正确．所以AC正确，BD错误．

11．BC

【详解】

AB.竖直方向都做自由落体运动，根据，得：

，

知a比b的高度低，a比b运动的时间短；b、c下降的高度相同，b和c运动的时间相同。故A错误，B正确；

C. a比b运动的时间短，a的水平位移大于b，则a的水平初速度大于b，故C正确；

D.  b、c的运动时间相等，b的水平位移大于c，则b的水平初速度大于c，故D错误。

12．BC    C    1.0    2.2   

【详解】

(1)[1]AB．实验装置中的斜面不必光滑，但小球每次应从斜槽上同一个合适的位置由静止释放，确保做平抛运动初速度相等即可，A错误，B正确；

C．须用重垂线确定白纸上所画y轴的方向，C正确；

D．描绘小球的运动轨迹时，应该用平滑曲线把各点连接起来，D错误。

故选BC。

(2)[2]平抛运动水平、竖直位移分别为

联立可得

故y-x2图线是一条过原点的倾斜直线，斜率为

C正确。

故选C。

(3)[3]把数据y=20.0cm，x2=400.0cm2代入(2)中位移关系，可解得

，

[4]在该组数据对应的点，竖直分速度为

故合速度为

13．（1）4s（2）50m/s（3）120m

【详解】

（1）根据 得，物体平抛运动的时间

（2）落地时竖直方向速度vy=gt=40m/s，
则落地时速度大小

（3）物体落地点与抛出点的水平距离x=v0t=30×4m=120m．

14．(1)3 m/s　(2)5.35 m/s

【解析】

试题分析：（1）设小球落入凹槽时竖直速度为,则

（2）小球落入凹槽时的水平位移

则滑块的位移为

滑块上滑时：解得

根据公式解得：

考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用

【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力

15．(1)，(2)。

【详解】

(1)A到C及在C点受力如图所示：

由动能定理及牛顿第二定律：

mgh=

FNC-mg=

得C点处的支持力：

FNC=；

(2)离开C点后在空中做平抛运动，由平抛运动规律得

vy=gt

v1=

得运动员落地前瞬间速度大小为：

v1=。

16．(1)1.73s(2)20m/s

【解析】

（1）把物体着地时的速度沿水平方向和竖直方向分解

（可以是其他各种表达式） （2分）

（2分）

（2）（2分）