2023年高考物理二轮复习高频考点专项练习：专题四 考点11 抛体运动的规律及应用（C）

考点11 抛体运动的规律及应用（C）

1.人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为,落地时速度为,不计空气阻力,下图中能表示出速度矢量的演变过程的是(   )

A. B.

C.  D.

2.做斜抛运动的物体,到达最高点时(   )

A.速度为零,加速度方向向下 B.速度为零,加速度为零

C.具有水平方向的速度和竖直向下的加速度 D.具有水平方向的速度和竖直向上的加速度

3.如图所示,两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出,落点分别是a和b,不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是(   )

A.落在b点的小球在飞行过程中速度变化快 B.落在a点的小球在飞行过程中速度变化大
C.小球落在a点和b点时的速度方向不同 D.两小球的飞行时间均与初速度v0成正比

4.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，一名儿童站在自家的平房顶上，向他对面水平距离为L的竖直墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是3v0，两次抛出的西红柿均碰到竖直墙上，则有(不计空气阻力)（   ）

A．运动时间之比是1:1 B．下落的高度之比是2:1

C．下落的高度之比是9:1 D．运动的加速度之比是3:1

5.2019年6月9日，中国组合郑赛赛/段莹莹历史性闯入法国网球公开赛女双决赛，获得亚军．如图所示为某次比赛郑赛赛在发球，如果将网球视为质点，发球后网球以初速度v0从t=0时刻开始做平抛运动，经过时间t，网球的速度大小为v，下落的高度为h，加速度大小为a，忽略空气阻力，则下列图像可能正确的是(   )

A. B. C. D.

6.如图所示，倾角的斜面，在斜面顶端B向左水平抛出小球1，同时在底端A正上方与B点等高度处C水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边的中点，则(   )
 

A.小球2一定垂直撞在斜面上

B.小球1、2的初速度可以不相等

C.小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30°

D.改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行

7.如图所示，倾角为θ的斜面上有三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，已知，由此可判断(   )
 

A.处三个小球从抛出至落到D点的运动时间之比为1:2:3

B.处三个小球落在斜面上的速度与初速度的夹角之比为1:1:1

C.处三个小球的初速度大小之比为10:9:6

D.处三个小球的运动轨迹可能在空中相交

8.2022年冬奥会将在中国举办的消息吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。在一次跳台滑雪比赛中某运动员以速度从平台末端水平飞出后，经过落在斜坡上距平台末端水平距离、竖直距离的A点，如图所示。科研人员模拟运动员不受空气阻力的情形发现运动员也以速度从平台末端水平飞出后，经过运动员将落在斜坡上的B点（图中未画出），已知重力加速度，下列说法正确的是(   )

A.有空气阻力时运动员做的也是平抛运动，但加速度小于g

B.B点可能位于A点的上方

C.运动员离开平台的速度

D.两点间的距离为3 m

9.如图所示，可视为质点的两个小球从坐标两点分别以速度和水平抛出，两个小球都能垂直打在倾角为45°的斜面上，由此可得等于(   )
 

A. B.2:1 C.4:1 D.8:1

10.如图所示，A、B、C三个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出，其中A、B落到斜面上，C落到水平面上，A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β，C落到水平面上时速度方向与水平方向的夹角为γ，则(   )

A．α=β=γ B．α=β>γ C．α=β<γ D．α<β<γ

11.如图所示,两个倾角分别为 30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上,两斜面间距大于小球直径,斜面高度相等.有三个完全相同的小球、、,开始均静止于同一高度处,其中小球在两斜面之间, 、两小球在斜面顶端.若同时释放, 、、小球到达该水平面的时间分别为、、.若同时沿水平方向抛出,初速度方向如下图中箭头所示,到达水平面的时间分别为、、 .下列关于时间的关系正确的是(  )。

A.
B. 、、
C.
D. 、、

12.如图所示，一高度为的光滑水平面与一倾角为的斜面连接，一小球以速度从平面的右端点向右水平抛出。则小球在空中运动的时间（   ）

A.一定与的大小有关         

B.一定与的大小无关

C.当大于时，与无关      

D.当小于时，与有关

13.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(   )

A.A和B的位移大小相等 B.A的运动时间是B的2倍

C.A的初速度是B的一半 D.A的末速度比B的大

14.如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球和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的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同

C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大

15.如图，边长为的等边三角形处于竖直平面内，水平。将小球以一定的初速度从点沿方向抛出，小球经过上的点（图中未画出）时速度方向与垂直。不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（   ）

A.的大小为 B.的大小为

C.小球从到D的时间为 D.小球从到的时间为

16.在一斜面顶端将质量相同的甲、乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上，不计空气阻力。则(   )

A.甲、乙两小球刚落到斜面上时位移之比为2:1

B.甲、乙两小球在空中运动的时间之比为2:1

C.甲、乙两小球离斜面的最远距离之比为4:1

D.甲、乙两小球刚落到斜面上时动能之比为4:1

17.如图所示,将一小球从空中A点以水平速度抛出,经过一段时间后,小球以大小为的速度经过B点,不计空气阻力,则小球从A到B(重力加速度为g)(   )

A.下落髙度为  B.经过的时间为

C.速度变化量为,方向竖直向下 D.运动方向改变的角度为

18.如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达一竖直墙面时,速度与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是(   )

A. 小球水平抛出时的初速度大小为

B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为

C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变短

D.若小球初速度增大,则减小

19.某物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角为θ,其正切值随时间t变化的图像如图所示,g取,下列说法正确的是(   )

A.第1 s内物体下落的高度为5 m B.第1 s内物体下落的高度为10 m

C.物体的初速度为5 m/s D.物体的初速度为10 m/s

20.如图所示,甲、乙两个小球同时从同一固定的足够长斜面的两点分别以的速度水平抛出,分别落在斜面上的两点(图中未画出),不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是(   )

A.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度的方向相同

B.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1:4

C.两点间的距离与两点间的距离之比为1:4

D.甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度大小之比为

答案以及解析

1.答案：C

解析：小球做的是平抛运动,任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的,即任何时刻的速度的水平的分量都是一样的,在竖直方向上是自由落体运动,竖直方向上的速度在均匀的增加。故选C.

2.答案：C

解析：斜抛运动速度可以分解为水平速度和竖直速度,上升过程是匀减速直线运动,当竖直速度减到零时到达最高点,此时水平速度不变;而物体受到的合力是重力,加速度是重力加速度,在整个过程中保持不变,到达最高点时加速度大小仍为g,故C正确,A、B、D错误.

3.答案：C

解析：两球的加速度都为重力加速度，故速度变化一样快；落在b点的球的运动时间长，故落在b点的球的速度变化量大；球运动中的速度与水平方向的夹角α与位移与水平方向的夹角β的关系有，故小球落在a点和b点时的速度方向不同；两球都落在斜面上飞行时间才与初速度成正比，故D错误.

4.答案：C

解析：A、水平位移相同，两次拋出速度之比为1:3，根据,可知运动时间之比为3:1，故A错误；BC、由下落的高度，可知下落高度之比为9:1，故B错误，C正确；D、因为两次都做平抛运动，加速度都是重力加速度，相等，故D错误。故选：C。

5.答案：B

解析：网球做平抛运动，，，A项错误；，B项正确；由于平抛运动的加速度恒定，因此C、D两项错误．

6.答案：D

解析：本题考查平抛运动规律。两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，又水平位移大小相等，由，知初速度相等，小球1落在斜面上时，有，小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角的正切值，故，所以小球2没有垂直撞在斜面上，故A、B错误；小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切值，则有，则小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为，所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°，故C错误；根据知，改变小球l的初速度，小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角不变，速度相互平行，故D正确。

7.答案：B

解析：本题结合斜面考查平抛运动的规律。由几何关系可得三个小球下落的高度之比为9:4:1，由可得三个小球的运动时间之比为3:2:1，故A错误；因为三个小球位移的方向相同，速度偏向角正切值一定是位移偏向角正切值的2倍，所以三个小球落在斜面上的速度与初速度的夹角一定相等，比值为1:1:1，故B正确；因为三个小球下落的水平位移之比为9:4:1，运动时间之比为3:2:1，水平方向有，可得三个小球初速度大小之比为3:2:1，故C错误；三个小球落到同一点，故三个小球的运动轨迹不可能在空中相交，故D错误。

8.答案：C

解析：A.由于受到空气阻力的影响，运动员做的不是平抛运动，错误。
B.竖直方向上，受空气阻力时，运动员的加速度小于g，经过相同的时间运动员的竖直位移小于平抛时的竖直位移，故B点一定位于A点的下方，错误。
C.运动员不受空气阻力时，从平台末端水平飞出后落在斜坡上，有，两种情形下，由几何关系可知,联立解得，正确。
D.设两点间的距离为，由几何关系得，错误。

9.答案：A

解析：设抛出点距O点高度为h，水平初速度为，末速度的竖直分量为，运动时间为t，小球垂直击中斜面，末速度与斜面垂直，分解末速度可知：，又，可得：，根据几何关系得：，联立以上各式可得：，故，根据题意，小球从坐标分别为的两点平抛，可得，故，A正确，B、C、D错误。

10.答案：B

解析：依据平抛运动规律,平抛运动的质点任一时刻速度方向与水平方向的夹角的正切值为位移方向与水平方向的夬角的正切值的2倍,A、B位移方向相同,;如下图中虚线所示,C的位移方向与水平方向的夹角小于A、B位移方向与水平方向的夹角,所以.

11.答案：ABC

解析：若同时释放, ,则.对 ,则.对,则.所以.当平抛三小球时:小球做平抛运动,竖直方向运动情况同第一种情况,小球、在斜面内做类平抛运动,沿斜面向下方向的运动同第一种情况,所以,故A、B、C三项正确.

12.答案：CD

解析：根据，得。若，即，小球落在水平面上，下落时间由高度决定，与v无关。若，即，小球落在斜面上，根据，知小球在空中运动时间与v有关。故A、B错误，C、D正确。

13.答案：AD

解析：本题考查平抛运动分析.的位移大小均为,但方向不同,A正确;由解得,则,所以,B错误；由可知做平抛运动的物体的初速度，解得，,即,C错误；根据平抛运动推论,可得,故D正确.

14.答案：BD

解析：由图象可以看出,两个小球的抛出髙度相同,a的抛出高度最小,根据知,a的运动时间最短,的运动时间相等,故A错误,B正确;由图象可以看出,三个小球的水平位移关系为a最大,c最小,根据可知,,所以a的初速度最大,c的初速度最小,故C错误,D正确。

15.答案：BC

解析：以A为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立直角坐标系。设D点坐标为（x,y），小球通过D点速度为v，其水平和竖直分速度分别为，从A运动到D的时间为t。由几何关系有,，联立解得。

16.答案：BCD

解析：设斜面倾角为水平方向有，竖直方向有，而，联立解得，即运动时间t与初速度成正比故选项B正确；小球落在斜面上时位移为，即位移s与成正比，选项A错误；垂直斜面方向的分速度为零时，小球离斜面最远，则，即离斜面最远的距离h与成正比，选项C正确；小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律可得小球落在斜面上的动能为，即与成正比，选项D正确。

17.答案：AD

解析：小球经过B点时竖直分速度;由得,根据得,,A正确,B错误;速度变化量为,方向竖直向下,C错误;小球经过B点时速度与水平方向夹角的正切值,即运动方向改变的角度为60°,D正确.

18.答案：AC

解析：小球到达竖直墙面时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为,,所以小球水平抛出时的初速度为,A项正确;设小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为α,则,B项错误;由于小球到墙的水平距离一定,初速度增大,运动的时间变短,C项正确;若小球初速度增大,由抛出点到墙的时间变短,由可知,增大,D项错误.故选A、C.

19.答案：AD

解析：平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.物体在竖直方向上做自由落体运动,第1 s内物体下落高度,故A正确,B错误;根据图像,时,,故,故C错误,D正确.

20.答案：AC

解析：设小球落在斜面上时,速度与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则，可知,因为小球落在斜面上时,位移与水平方向的夹角为定值,可知甲、乙两球接触斜面前的瞬间,速度方向相同,故A正确;根据，可得,因为两球初速度之比为1:2,所以甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1:2,故B错误；根据可知,两球下落的高度之比为1:4,根据相似三角形知识可知,两点间的距离与两点间的距离之比为1:4,故C正确;甲、乙两球运动的时间之比为1:2,则竖直分速度之比为1:2,水平初速度之比也为1:2,根据平行四边形定则知,甲、乙两球接触斜面的瞬间,速度大小之比为1:2,故D错误.