高中物理高考 第2讲　抛体运动 课件练习题

这是一份高中物理高考 第2讲　抛体运动 课件练习题，共60页。PPT课件主要包含了第2讲抛体运动，一定的速度，匀变速曲线，抛物线，水平方向，斜向上方，斜向下方，斜向上方或斜向下方，匀速直线，自由落体等内容，欢迎下载使用。

主干梳理 对点激活
一 堵点疏通1．以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。(　　)2．做平抛运动的物体初速度越大，水平位移越大。(　　)3．做平抛运动的物体，在任意相等的时间内速度的变化量相同。(　　)4．平抛运动的时间由高度决定。(　　)5．平抛运动是匀变速曲线运动，速度不断变大。(　　)6．斜抛运动是匀变速曲线运动。(　　)7．类平抛运动的合力可以是变力。(　　)
A．两球的质量应相等B．两球应同时落地C．应改变装置的高度，多次实验D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
二 对点激活1. (人教版必修第二册·P11·参考案例改编)(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法正确的是(　　)
解析　小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。A球在竖直方向上的运动情况与B球相同，也做自由落体运动，因此两球同时落地，B正确；实验时，需A、B两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，应该改变两球的初始高度及击打力度，从而得出普遍结论，故A错误，C正确；本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质，D错误。
2．(人教版必修第二册·P15·例题1改编)将一个物体以10 m/s的速度从20 m的高度水平抛出(不计空气阻力，取g＝10 m/s2)，下列说法正确的是(　　)
考点细研 悟法培优
例1(2020·安徽省全国示范高中名校高三10月联考)(多选)如图所示，B、C是水平地面上两点，在B点正上方h高处A点水平抛出一个小球，小球恰好能落到C点，改变h，使小球抛出后仍能落到C点，则下列说法正确的是(　　)
提示：取决于下落高度。
(2)平抛运动的水平射程与初速度有关吗？
提示：有。时间相同的情况下，初速度越大，水平射程越大。
1.“化曲为直”思想在平抛运动中的应用根据合运动与分运动的等效性，利用运动分解的方法，将其转化为我们所熟悉的两个方向上的直线运动：(1)水平方向的匀速直线运动；(2)竖直方向的自由落体运动。2．对多体平抛问题的四点提醒(1)若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出，则两物体始终在同一高度，二者间距只取决于两物体的水平分运动。
(2)若两物体同时从不同高度抛出，则两物体高度差始终与抛出点高度差相同，二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定。(3)若两物体从同一点先后抛出，两物体竖直高度差随时间均匀增大，二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动。(4)两条平抛运动轨迹的相交处是两物体的可能相遇处，两物体要在此处相遇，必须同时到达此处。
A．两次在空中的时间可能相等B．两次碰篮板的速度一定相等C．两次抛出的初速度竖直分量可能相等D．两次抛出的初动能可能相等
[变式1－1]　(2020·湖北省襄阳市优质高中高三联考)某同学投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是(　　)
斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型，在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系，从而使问题得到顺利解决。1．从斜面上某点水平抛出，又落到斜面上的平抛运动的五个特点(1)位移方向相同，竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切值。(2)末速度方向平行，竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于斜面倾斜角正切值的2倍。
(5)当速度与斜面平行时，物体到斜面的距离最远，且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半。
例2　(2020·广东省深圳市学调联盟高三第二次调研)横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是(　　)A．落在a点的小球落在斜面上的速度方向与斜面平行B．三小球比较，落在c点的小球飞行时间最长C．三小球比较，落在b点的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
(2)若小球垂直打在倾角为α的斜面上，其初速度v0与末速度的竖直分量gt满足什么关系？
有约束条件的平抛运动做平抛运动的物体，落点不在水平面上，而是在斜面、竖直面、弧面上时，将平抛运动的知识与几何知识结合起来，分解速度或分解位移，在水平方向和竖直方向分别列式求解。
A．60° B.45° C.37° D.30°
[变式2－2]　(2020·广西桂林市高三上学期第一次联合调研)如图所示，D点为固定斜面AC的中点，在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点。空气阻力不计。设小球在空中运动的时间分别为t1和t2，落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2，落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为θ1和θ2，则下列关系式正确的是(　　)
2．求解方法(1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动。(2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度a分解为ax、ay，初速度v0分解为vx、vy，然后分别在x、y方向上列方程求解。　　　
例3　(2020·广东省梅州市高三上学期第一次质量检测)(多选)一光滑宽阔的斜面，倾角为θ，高为h，现有一小球在A处以水平速度v0射出，最后从B处离开斜面，下列说法正确的是(　　)
提示：a＝gsinθ。
(2)小球到达B处的水平方向位移大小指的是哪个长度？
提示：AB连线在水平方向的投影长度。
求解类平抛运动问题的关键(1)对研究对象受力分析，找到物体所受合力的大小、方向，正确求出加速度。例题中，物体受重力、支持力作用，合力沿斜面向下。(2)确定是研究速度，还是研究位移。(3)把握好分解的思想方法，例题中研究位移，把运动分解成沿斜面的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动，然后将两个方向的运动用时间t联系起来。
[变式3]　如图所示，A、B两质点沿水平方向以相同的速度v0抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2，不计阻力，则下列关于P1、P2沿x轴方向相对抛出点距离远近的关系的判断正确的是(　　)A．P1较远 B.P2较远C．P1、P2等远 D.A、B两项都有可能
启智微专题满分指导1　平抛运动中的临界问题
[破题　形成思路，快速突破]　(1)设小球恰好落到空地边缘时的水平初速度为v1，请写出平抛运动的位移方程。①水平方向：___________________；②竖直方向：_________________。(2)设小球恰好越过墙的边缘时的水平初速度为v2，请写出平抛运动的位移方程。①水平方向：__________________________；②竖直方向：____________________________。
(3)请写出v0的取值范围。
提示：v0的取值范围为v2≤v0≤v1。
(4)在v0的取值范围内落地速度最小时，对应的初速度是多少？
提示：v0对应最小值v2时，小球落地速度最小。
[点题　突破瓶颈，稳拿满分]　(1)常见的思维障碍：不理解小球落在墙外的空地上的含义，不能挖掘出当小球恰好越过墙的边缘时v0有最小速度、恰好落到空地边缘时v0有最大速度这两个临界状态，导致无法求出结果。(2)因解答不规范导致的失分：①解题时不用题中所给字母列方程，导致失分；②解出两个临界速度后，没有补充说明v0的取值范围，导致失分。
高考模拟 随堂集训
1.(2020·江苏高考)(多选)如图所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。忽略空气阻力，则(　　)
2．(2018·全国卷Ⅲ)在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的(　　)A．2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍
3．(2018·江苏高考)某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的(　　)A．时刻相同，地点相同 B.时刻相同，地点不同C．时刻不同，地点相同 D.时刻不同，地点不同
解析　弹射管在竖直方向做自由落体运动，所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等，因此两球应同时落地；由于两小球先后弹出，所以小球在水平方向运动的时间不等，因小球在水平方向做匀速运动，且弹出小球的水平初速度相同，所以水平位移不相等，因此落点不相同，故B正确。
4．(2017·全国卷Ⅰ)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网。其原因是(　　)A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
5．(2019·全国卷Ⅱ)(多选)如图a，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v­t图象如图b所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则(　　)
A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
6.(2016·江苏高考)有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是(　　)A．① B.② C.③ D.④
解析　不计空气阻力，A、B两球运动过程中的加速度a＝g，以相同速率沿同一方向抛出，都做斜上抛运动，故两球运动轨迹相同，A正确。
7．(2020·北京高考)无人机在距离水平地面高度h处，以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。(1)求包裹释放点到落地点的水平距离x；(2)求包裹落地时的速度大小v；(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。
一、选择题(本题共11小题，每小题8分，共88分。其中1～9题为单选，10～11题为多选)1．(2021·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
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。
2．(2021·湖北省高三11月阶段性测试)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．初速度越大的小球运动时间不一定越长B．初速度不同的小球运动时间可能相同C．只需知道半圆形轨道半径R和重力加速度g，就可算出落在半圆形轨道最低点的小球的末速度D．小球落到半圆形轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向
3.(2020·云南省玉溪市高三第二次教学质量检测)有一半圆形轨道在竖直平面内，如图，O为圆心，AB为水平直径，有一小球(可视为质点)从A点以不同速度向右平抛，不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中，下列说法错误的是(　　)
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
4.(2020·四川省绵阳市高三下第三次诊断性测试)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(　　)
5.(2020·河南省高三上第三次段考)如图所示，一小朋友不小心将一小玩具球从某层台阶水平踢出，直接落到了下方的第四级台阶上。已知每层台阶高和宽分别为0.2 m和0.3 m，重力加速度大小为10 m/s2，不计空气阻力，则小球水平离开第一级台阶时的速度大小可能为(　　)A．0.5 m/s B.1.1 m/sC．1.5 m/s D.2.2 m/s
7.(2020·湖北省荆州市高三上学期质量检测)如图所示，OAB为四分之一圆柱体的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为53°，则C点到B点的距离为(sin53°＝0.8，cs53°＝0.6)(　　)
A．2.5 m/s B. m/sC．4.0 m/s D. m/s
8.(2020·福建省莆田市高三下学期3月教学质量检测)如图，两根细杆M、N竖直固定在水平地面上，M杆顶端A和N杆中点B之间有一拉直的轻绳。两杆的高度均为4.0 m，两杆之间的距离为2.0 m。将一个小球从M杆上的C点以一定的初速度v0水平向右抛出。已知C点与A点的距离为0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。若要使小球能碰到轻绳，则v0的最小值为(　　)
9．(2020·安徽省五校联盟高三上第二次质量检测)如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动。当飞机飞过观察点B正上方的A点时投放一颗炸弹，经时间T炸弹落在观察点B正前方L1处的C点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，第二颗炸弹最终落在观察点B正前方L2处的D点，且L2＝3L1。空气阻力不计，以下说法正确的是(　　)
A．排球两次飞行过程中加速度相同B．排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等C．排球离开M点的速率比经过Q点的速率大D．排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大
10.(2021·八省联考广东卷)如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力。下列说法正确的有(　　)
11．(2020·山西省运城市高三上期中调研)2019年9月的女排世界杯在东京举行，最终中国女排以11战全胜且只丢3局的成绩成功卫冕世界杯冠军，这也是中国女排第五次夺冠。如图所示，在一次比赛中，中国女排运动员朱婷将球在边界处正上方正对球网水平向前击出，球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力)，相关数据如图所示，下列说法中正确的是(　　)
二、非选择题(本题共1小题，共12分) 12.(12分)如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB，OA是高h＝3 m的竖直峭壁，AB是以O点为圆心的弧形坡，∠AOB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自O点借助绳索降到A点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O点直接跃上跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。
(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；(2)若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。