第14讲 抛体运动（练习）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

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【题型一】平抛运动的基本规律
1.投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记·投》记载，以壶口作标的在一定的水平距离投箭矢，以投入多少决胜负现将某同学进行投壶的游戏简化为抛体运动，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力。箭矢从距壶口P点竖直高度为的O点以初速度水平抛出，恰好落在壶口P点，O、P两点之间的水平距离为，重力加速度g取，则下列说法错误的是（ ）
A．箭矢抛出的初速度
B．箭矢从O运动到壶口P的时间为
C．箭矢落入壶口P的速度大小为
D．以抛射点O为坐标原点，初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立平面直角坐标系，则该箭矢运动的轨迹方程为
【答案】C
【详解】AB．箭矢做平抛运动，竖直方向有
解得箭矢从O运动到壶口P的时间为
水平方向有
解得箭矢抛出的初速度
故AB正确，不满足题意要求；
C．箭矢落入壶口P的竖直分速度大小为
则箭矢落入壶口P的速度大小为
故C错误，满足题意要求；
D．以抛射点O为坐标原点，初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立平面直角坐标系，则有
，
可得
故D正确，不满足题意要求。
故选C。
2.飞镖运动是一项室内体育运动。如图所示，投掷者将飞镖以某一速度水平掷出，击中靶心上方，若要击中靶心，则下列措施可以实现的有（均不考虑空气阻力）（ ）
A．仅把投掷点向前移
B．仅把投掷点向上移
C．仅将飞镖的质量变大一些
D．投掷时速度小一些，其他不变
【答案】D
【详解】A．飞镖掷出后做平抛运动，水平方向有
竖直方向有
若仅把投掷点向前移，则其水平方向位移减小，运动时间将变小，导致竖直方向上位移距离减小，即将击中靶心更上方，故A项错误；
B．结合之前的分析，若仅将投掷点上移，则其击中点将更往上，不会击中靶心，故B项错误；
C．由上述分析可知，飞镖质量不会影响飞镖的运动轨迹，所以其仍然击中靶心上方，故C项错误；
D．投掷时速度小一些，则其飞镖水平位移不变，故运动时间将会边长，竖直方向的位移将会增加，击中点将会下移，所以有可能击中靶心，故D项正确。
故选D。
3.如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．A点投出在空中的运动时间长
B．B点投出在空中运动的时间长
C．B点投出打到P点的速度大
D．B点投出打到P点的速度小
【答案】C
【详解】AB．篮球在空中的运动时间由竖直方向的高度差决定，根据
可知A点、B点投出的篮球在空中的运动时间相等，故AB错误；
CD．由逆向思维可知，从P点抛出的篮球做平抛运动，根据
可知，水平位移越大初速度越大，则B点投出打到P点的速度大，故C正确，D错误。
故选C。
4.某人骑摩托车越过一个壕沟，壕沟两侧的高度差。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车恰好越过这个壕沟的初速度为，重力加速度。求：
（1）摩托车在空中运动的时间t；
（2）壕沟两侧的水平距离x；
（3）摩托车恰好越过壕沟落地前瞬间的速度大小v。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，有
得
（2）平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，有
得
（3）竖直方向的分速度为
落地速度为
得
5.如图所示，可视为质点的小球从盒子（厚度和直径不计）正上方处以初速度水平抛出，与此同时盒子以某一初速度（大小未知）被推出，盒子在摩擦力作用下做匀减速直线运动，小球恰好落入盒子中。已知盒子与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力，求：
（1）小球从抛出到刚落入盒子中的水平位移大小；
（2）小球刚落入盒子中时的速度大小；
（3）盒子的初速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球在空中做平抛运动，竖直方向上有
水平方向上有
解得
，
（2）小球竖直方向上的分速度
落入盒子中时的速度大小
解得
（3）对盒子受力分析，由牛顿第二定律有
小球恰好落入盒中，有
解得
【题型二】斜面、圆弧上的平抛问题
6．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的竖直高度差为20m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取。则下列说法错误的是（ ）
A．运动员在A处的速度大小为
B．运动员在空中飞行的时间为2s
C．运动员在空中离坡面的最大距离为
D．运动以从A到B速度变化量为10m/s
【答案】D
【详解】B．运动员做平抛运动，在竖直方向
解得
B正确；
A．在水平方向
则水平速度为
A正确；
C．运动员沿斜面方向的分加速度为
在垂直斜面方向的分加速度为
当运动员运动方向与斜面平行时，离斜面最远。此时垂直斜面方向的分速度为零，可得，运动员离斜面最远为
其中
解得
C正确；
D．运动以从A到B速度变化量为
D错误。
本题选择错误的，故选D。
7．如图所示，A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（ ）
A．球1和球2抛出时初速度之比为
B．球1和球2速度增加量之比为1：2
C．球1和球2运动的时间之比为2：1
D．球1和球2运动时的加速度之比为1：2
【答案】A
【详解】D．两球在空中均做平抛运动，加速度均为重力加速度g，故D错误；
C．因为，所以的高度差是高度差的2倍，则球1和球2下落高度之比为
根据
可得
则球1和球2运动的时间之比为
故C错误；
B．根据
可知球1和球2速度增加量之比为
故B错误；
A．在水平方向上的分量是在水平方向分量的2倍，可知球1和球2的水平位移之比为
根据
可知球1和球2抛出时初速度之比为
故A正确。
故选A。
8.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道放置于竖直平面内，质量均为m的两小球从轨道最高点P开始运动，小球a从静止开始沿轨道下滑，小球b以某一初速度水平抛出，一段时间后落到半圆轨道的最低点Q，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球b刚落到Q点时的速度大小为
B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为
C．从P到Q，小球a所需时间小于小球b所需时间
D．从P到Q，小球a所需时间等于小球b所需时间
【答案】B
【详解】A．小球b抛出后做平抛运动，有
解得
竖直速度
所以小球b落到 Q点的速度
故A错误；
B．此时重力做功的瞬时功率
故B正确；
CD．小球a沿半圆轨道下滑过程中，任意位置竖直方向有支持力竖直方向的分力，竖直方向向下加速度时小于重力加速度，后竖直方向加速度又向上，所以运动到Q的时间一定大于自由落体运动的时间。故CD错误。
故选B。
9．如图所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O。一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度水平向右抛出，落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为，重力加速度为，则小球从A运动到C的时间为（，）（ ）
A．4sB．6sC．8sD．3s
【答案】A
【详解】小球抛出后做平抛运动，设圆形轨道的半径为R，竖直方向有
水平方向有
解得
故选A。
【题型三】平抛运动的临界问题
10.小明家建造坯房时窗户开口竖直高度H=2.25m，已知墙壁的厚度d=0.35m。小明在离墙壁距离L=1.4m，距窗子上沿高h=0.2m处的P点，将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2，则v的取值范围约为（ ）
A．v>2m/sB．v>2.5m/s
C．2m/s【答案】D
【详解】小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时最大。此时有
，
代入解得
，
恰好擦着窗口下沿左侧时速度最小，则有
，
解得
，
故的取值范围是
故选D。
11.如图所示，水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO'以恒定转速转动，规定经过O水平向右为x轴的正方向，圆盘上方距盘面高为h=0.8m处有一个玻璃杯，杯底中央一小孔正在不间断滴水，玻璃杯随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v=1m/s，已知玻璃杯在t=0时刻开始滴下第一滴水，此时杯底小孔恰好经过圆心O点的正上方，以后每当前一滴水落到盘面上时下一滴水刚好离开杯孔（g=10m/s2），求：
（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上；
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度ω的值（计算结果用π表示）；
（3）第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离x。
【答案】（1）0.4s；（2）2.5πrad/s；（3）1.2m
【详解】（1）水滴竖直方向做自由落体运动
得
（2）由角速度定义
最小为π，要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度
（3）由
知，第一滴水的落点
第二滴水的落点
第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离
x=1.2m
13.如图所示，网球比赛中，运动员将网球（可视为质点）水平击出，击球点到网的水平距离为、与网上边缘的竖直高度差为。不计空气阻力，取重力加速度，要使网球能越过网落到对方场地，网球被击出时的最小速度为（ ）
A．40m/sB．30m/sC．20m/sD．10m/s
【答案】B
【详解】排球做平抛运动，则水平方向
竖直方向
解得
v0=30m/s
故选B。
【题型三】斜抛运动
14.2021年9月2日，辽宁沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇，迎接第八批志愿军烈士遗骸回家。两辆消防车凌空喷射出两道在空中最高点对接的巨型水柱，出现一个“水门”状的效果。若不计空气阻力，两侧同一水平位置喷射出的水柱恰好是对称的抛物线，下列说法正确的是（ ）
A．两侧喷射出的水初速度相同
B．两侧喷射出的水从喷出点至最高点所用的时间相等
C．任意一小段水柱，其受到的合力方向总与其速度方向垂直
D．取任意一小段水柱，在相等时间间隔内速度的变化量不相同
【答案】B
【详解】A．两侧同一水平位置喷射出的水柱恰好是对称的抛物线，可知两辆消防车喷射出水的初速度大小相等，但方向不同，故A错误；
B．由于不计阻力，水柱只受重力，所以可视为从最高点做平抛运动，两侧喷射出的水到达最高点的时间相等，故B正确；
C．水柱受重力作用，重力与速度方向不垂直，故C错误；
D．根据
可知取任意一小段水柱，在相等时间间隔内速度的变化量相同，故D错误。
故选B。
15.如图所示，A、B两篮球从相同高度以相同方向抛出后直接落入篮筐，两球从抛出到落入篮筐过程中，下列判断正确的是（ ）
A．两球在最高点加速度都为零
B．两球运动的最大高度相同
C．两球抛出时的初速度大小相等
D．两球速度变化量的方向始终竖直向下
【答案】D
【详解】A．两球在最高点的加速度均为重力加速度，故A错误；
C．A、B两篮球从相同高度以相同方向抛出后直接落入篮筐，A球水平位移大于B球，说明A球水平分速度大于B球，由于初速度方向相同，所以A球的初速度大于B球，故C错误；
B．设初速度方向与水平方向夹角为θ，则
所以
故B错误；
D．速度变化量的方向与加速度方向相同，所以两球速度变化量的方向即为重力加速度的方向，即速度变化量的方向始终竖直向下，故D正确。
故选D。
16．水稻播种时某次同时抛出的谷粒中有两颗运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度大小分别为和，且，方向水平，方向斜向上。两颗谷粒质量相同。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．谷粒1和谷粒2在P点相遇
B．谷粒1在P点的速度大于谷粒2在P点的速度
C．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的速度变化量小于谷粒2的
D．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的动能变化量小于谷粒2的
【答案】C
【详解】A．根据图像可知，谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜抛运动，令谷粒2抛出速度与水平方向夹角为，从O到P过程，对谷粒1、2分别有
，
解得
，
则有
可知，故粒1先到达P点，谷粒1和谷粒2不能在P点相遇，故A错误；
BD．因初速度大小相等，两谷粒质量相等，所以初动能相等，由动能定理得，从O点运动到P点的过程中，谷粒1和谷粒2重力做功相等，动能变化量相等，故P点的动能也相等，故谷粒1在P点的速度等于谷粒2在P点的速度，谷粒1的动能变化量等于谷粒2的，故BD错误；
C．由抛出后只受重力，加速度为重力加速度，故
因为
所以从O点运动到P点的过程中，谷粒1的速度变化量小于谷粒2的，故C正确。
故选C。
1．如图所示，象棋的棋子压着纸条，放在光滑水平桌面靠近边缘处，沿水平方向抽动纸条，使得棋子立刻相对纸条滑动。第一次将纸条抽出，棋子落在地面上的P点。将棋子和纸条放回原处，第二次将纸条抽出，棋子落在地面上的Q点。两次相比（ ）
A．纸条对棋子的摩擦力做功一样多B．第二次纸条抽出平均速度更小
C．第一次棋子落地速度与水平方向夹角更小D．第二次纸条对棋子的摩擦力更大
【答案】B
【详解】A．棋子离开桌面后做平抛运动，由平抛运动的特点有
，
由于棋子下落高度相同，可知棋子下落的时间相同；由于第二次水平分位移较大，则第二次做平抛运动的初速度大，根据动能定理
可知第二次纸条对棋子的摩擦力做功较多，故A错误；
C．设落地时速度与水平方向夹角为，则
第二次做平抛运动的初速度大，可知第二次棋子落地时速度与水平方向夹角较小，故C错误；
D．两次抽纸条，正压力不变，根据滑动摩擦力公式
可知纸带对棋子的摩擦力不变，故D错误；
B．两次抽纸条，纸带对棋子的摩擦力相同，则棋子的加速度相同，根据
第二次抽纸条，棋子的初速度较大，则第二次抽纸条经历的时间较长，可知第二次纸条抽出平均速度更小，故B正确。
故选B。
2．如图甲所示，投壶是中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”。两同学用小球代替箭玩投壶游戏，两人从同一竖直线上不同高度的两位置沿水平方向分别抛出a、b两个小球，两小球从壶口同一位置落入壶中，入壶瞬间速度方向如图乙所示。两小球均可视为质点，空气阻力可忽略不计。a、b两小球相比较，下列说法正确的是（ ）
A．小球a初速度较大B．小球a被抛出时离地高度大
C．小球a在空中运动的时间长D．小球a在空中运动过程中速度变化量较大
【答案】A
【详解】AC．设速度方向与水平方向夹角（锐角），水平位移s，初速度，有
由乙图可知
则
由于
二者水平位移相等，则
故A正确，C错误；
B．根据
则小球b被抛出时离地高度大，故B错误；
D．根据速度变化量
则小球b在空中运动过程中速度变化量较大，故D错误。
故选A。
3．环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外排出大量污水。环保人员观察和测量发现，排污管水平设置，管口离地面高度约为，污水落地点距管口水平距离约为，口内直径约为，重力加速度，忽略空气阻力，则以下估算正确的是（ ）
A．污水从管口排出速度为
B．每秒排污体积
C．若建立如图所示的直角坐标系，空中的污水构成的曲线满足方程
D．污水落地速度为
【答案】C
【详解】A．根据平抛运动规律可知

解得
故A错误；
B．每秒排污体积
故B错误；
C．若建立如图所示的直角坐标系，根据

解得
故C正确；
D．污水落地速度为
故D错误。
故选C。
4.如图所示，摩托车爱好者骑着摩托车在水平路面上遇到沟壑，摩托车以水平速度离开地面，落在对面的平台上。若增大初速度，下列判断正确的是（ ）
A．运动时间变长
B．速度变化量增大
C．落地速度可能减小
D．落地速度与竖直方向的夹角增大
【答案】D
【详解】A． 摩托车以水平速度离开地面，落在对面的平台上，竖直方向有
则其所用时间为
若增大初速度，运动时间不变，故A错误；
B．小球在空中运动过程中的加速度恒定为重力加速度，由知速度变化量不变，故B错误；
C．落地速度
增大初速度v0，落地速度增大，C错误；
D．落地速度与竖直方向的夹角
增大初速度，时间不变，落地速度与竖直方向的夹角增大，D正确；
故选D。
5．如图所示，半球面半径为R，A点与球心O等高，小球两次从A点以不同的速率沿AO方向抛出，下落相同高度h，分别撞击到球面上B点和C点，速度偏转角分别为和，不计空气阻力。则小球（ ）
A．运动时间B．两次运动速度变化
C．在C点的速度方向可能与球面垂直D．
【答案】D
【详解】A．根据
则运动时间
故A错误；
B．根据
两次运动速度变化
故B错误；
C．若在C点的速度方向与球面垂直，则速度方向所在直线经过圆心，速度方向反向延长线一定经过水平位移的中点，显然不符合，故C错误；
D．速度偏转角分别为和，位移偏转角分别为和，水平位移分别为、，有
可得
如图
可知
所以
故D正确。
故选D。
6．2023年5月，据中科院力学所的消息，我国JF-22超高速风洞研制成功。作为研制新一代飞行器的摇篮，JF-22超高速风洞可以复现几十千米高空、速度最高达约三十倍声速的飞行条件。 若将一小球从风洞中地面上的A点竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9: 16。小球最后落回到地面上的C点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球运动的加速度大小为
B．小球从A到B的过程中动能持续减小
C．小球在空中的最小动能与A点的动能之比为9:16
D．小球从A到B与从B到C的过程中所受风力做功相同
【答案】A
【详解】如图
A．到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9：16，则速度之比为
在最高点竖直方向速度为0，设从A到B需要时间t，则
小球运动的加速度大小为
联立得
故A正确；
B．小球从A到B的过程中，水平方向速度一直增大，竖直方向速度一直减小直至0，所以风力的功率一直增大，重力功率一直减小，当风力功率大于重力功率时，风力做功大于重力做功，根据动能定理，小球动能增大，故B错误；
C．小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据前面分析可知合力与竖直方向的夹角的正切值为
根据速度的合成与分解可得小球运动过程中的最小速度为
小球在空中的最小动能与A点的动能之比为
故C错误；
D．小球上升和下降的时间相等，小球从A到B水平距离小于从B到C水平距离，风力做功大小不同，故D错误；
故选A。
7.如图所示，某运动员将篮球从A点斜向上抛出，篮球垂直撞在竖直篮板上的O点，反向弹回后正好落在了A点正下方的B点。若将篮球看作质点且不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．篮球上升阶段与下降阶段运动时间相同
B．篮球撞击O点前后的瞬时速度大小相同
C．篮球从O点运动到B点过程加速度逐渐增大
D．篮球上升阶段与下降阶段速度变化量的方向相同
【答案】D
【详解】A．根据平抛运动规律有
解得
篮球上升阶段运动时间小于下降阶段运动时间，故A错误；
B．根据水平方向的运动规律可知
由于下降时间长，水平位移相同，可知篮球撞击O点前后的瞬时速度变小，故B错误；
C．篮球只受重力作用，加速度恒定不变，故C错误；
D．篮球上升阶段与下降阶段只受重力，加速度方向相同，故速度变化量的方向都是向下的，故D正确；
故选D。
8.（多选）如图所示为一个简易足球场，球门宽为6m。一个同学在球门中线距离球门4m处采用头球将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）。同学顶球点的高度为1.8m。从头顶球到球落地的过程，忽略空气阻力，足球做平抛运动，g取，则（ ）
A．足球的位移小于5m
B．足球运动的时间为0.6s
C．足球初速度的大小约为
D．足球在竖直方向上速度增加了
【答案】BCD
【详解】A．设球门宽为，同学顶球点的高度为，同学在球门中线距离球门的距离为，则足球的水平位移为
则足球的位移
故足球的位移大于5m，A错误；
B．足球做平抛运动，足球运动的时间由竖直方向决定，竖直方向做自由落体运动，则
代入数据得
B正确；
C．足球初速度的大小
C正确；
D．足球在竖直方向上的末速度
竖直方向上的初速度为0，足球在竖直方向上速度增加了6m/s，D正确；
故选BCD。
9.（多选）在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3∶0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕。如图所示，排球场的宽为d，长为2d，球网高为，发球员在底线中点正上方的O点将排球水平击出，排球恰好擦着网落在对方场地边线上的E点，，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．排球做平抛运动的时间为B．O点距地面的高度为
C．排球击出时的速度大小为D．排球着地时的速度大小为
【答案】BCD
【详解】AB．排球做平抛运动的轨迹在地面上的投影为，如图所示
由几何关系可得
所以排球在左、右场地运动的时间之比为，设排球做平抛运动的时间为，O点距地面的高度为，则有
，
解得
，
故A错误，B正确；
C．根据几何关系可得
则排球击出时的速度大小为
故C正确；
D．排球着地时的速度大小为
故D正确。
故BCD。
10.（多选）北京冬奥会跳台滑雪比赛在国家跳台滑雪中心“雪如意”举行，跳台滑雪主要分为四个阶段：助滑阶段、起跳阶段、飞行阶段和着陆阶段。某大跳台的着陆坡是倾角θ=37°的斜面。比赛中某质量m=80kg（包括器械装备）的运动员脚踏滑雪板沿着跳台助滑道下滑，在起跳点 O点以v0=20m/s的水平速度腾空飞出，身体在空中沿抛物线飞行落至着陆坡上的 M点后，沿坡面滑下并滑行到停止区，最终完成比赛，如图所示。已知B 点（图中未画出）是该运动员在空中飞行时离着陆坡面最远的点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，以起跳点 O点所在的平面为0势能面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员在B点时的速度变化率大小为10m/s2
B．B点距离着陆坡面的距离为9 m
C．O、M间的距离为125m
D．运动员从O 点到B 点的位移大小等于从B点到M点的位移大小
【答案】AB
【详解】A．由题意可知，运动员在B点的速度变化率为
故A正确；
B．将运动员的速度和加速度分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，垂直于斜面方向有
运动员从O点到B点的时间
B点到着陆坡的距离
故B正确；
C．运动员从O点到M点的飞行时间
O、M间的水平距离
O、M间的距离
故C错误，
D．从O点到B点和从B点到M点的时间相同，水平位移相同，竖直位移不相同，合位移不相同，故D错误。
故选AB。
11.（多选）如图为倾角为的斜坡，斜坡底端Q点正上方有M和N两点，甲战斗机以水平速度飞到M点时释放炸弹A，准确命中斜坡上的一点P，MP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度飞到N点时释放炸弹B，也准确命中斜坡上的同一点P，命中时速度方向恰好垂直于斜坡。已知两颗炸弹完全相同，在空中可视作做平抛运动，则（ ）
A．炸弹A、B在空中的飞行时间之比为
B．
C．重力对炸弹A、B做功之比为
D．任意相同时间内，炸弹A、B在空中的速度变化量之比为1∶1
【答案】AD
【详解】AB．设从B点释放的导弹落在P点所用的时间为，对于从A点释放的导弹落，其竖直位移与水平位移相等，则根据平抛运动的规律有
又
联立解得
，
A正确、B错误；
C．两导弹下落高度之比为
由
可知，重力做功之比为2:1，C错误；
D．对于甲乙释放的导弹，在任意相同时间内速度变化量
可知两导弹在任意相同时间内速度变化量相同，其比值为，D正确。
故选AD。
12.（多选）“抛石机”是古代战争中常用的一种机械．某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程，其运动轨迹可简化为下图，A点为石块的投出点，B点为运动轨迹的最高点，C点为石块的落点，落点的速度方向与水平面的夹角为，已知A点与C点在同一水平面上，A、B两点之间的高度差为5m，石块视为质点，空气阻力不计．取，，重力加速度大小．则下列说法正确的是（ ）
A．石块从A点运动至C点的过程中加速度方向一直在改变
B．石块离开A点时的速度大小为25m/s
C．石块从A点运动至C点的过程中最小速度为22.5m/s
D．A、C两点之间的距离为14.4m
【答案】BC
【详解】A．石块从A点运动至C点的过程中只受重力，加速度方向始终竖直向下，大小恒为g，故A错误；
B．设石块从B点运动至C点用时为t，到达C点时的速度大小为v，由对称性知，离开A点时的速度大小也是v，则
解得
，
故B正确；
C．石块从A点运动至C点的过程中，当到达B点时的速度最小，最小速度为
故C正确；
D．A、C两点之间的距离
故D错误。
故选BC。
13.风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。
（1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向；
（2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。
【答案】（1），速度方向与水平方向夹角为；（2）15m
【详解】（1）当时，小球做平抛运动，水平方向有
解得
竖直分速度为
小球撞击右壁的速度大小
令速度与水平方向夹角为，则有
，
（2）结合上述，当时，小球做平抛运动，竖直方向的分位移
解得
当时，根据牛顿第二定律有
小球做类平抛运动，则有
，
解得
则小球撞击右壁的区域长度
14.如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地，小明同学在距离墙面的水平地面上方处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，。
（1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷的最小速度大小；
（2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，求飞抛出时的初速度大小。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）若要飞镖射中飞镖盘，当飞镖射中飞镖盘的下端时，投掷的速度最小，根据平抛运动规律，竖直方向有
解得
水平方向有
解得投掷的最小速度大小为
（2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，设飞抛出时的初速度大小为，则有
右
联立解得
15.为了采集某行星岩石内部的物质样品，先将岩石用行星探测车运往高处，然后水平抛出，让岩石重重地砸在行星表面，这样就可以将坚硬的岩石撞碎，进而采集到岩石内部的物质样品，如图所示，O点为斜坡底端，现将一块质量为m=1kg的岩石从O点正上方高度为处以初速度为 水平抛出，岩石垂直打在倾角为的斜坡上，由于斜坡并不完全平滑，岩石沿竖直方向向上反弹，上升的最大高度为，求：
（1）该行星表面的重力加速度大小；
（2）若岩石与斜坡在接触过程中相互作用的时间为0.1s，则接触过程中岩石所受到平均合外力的大小。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）小球从抛出到垂直打在斜坡过程，根据平抛运动规律有
，
垂直打在斜坡时，有
根据几何关系有
联立解得
，
（2）小球垂直打在斜坡时的竖直分速度大小为
根据题意可知，岩石与斜坡在接触过程后水平速度减为0，竖直速度变为竖直向上，大小为，根据题意有
解得
则岩石与斜坡在接触过程中，水平方向根据动量定理可得
解得
竖直方向根据动量定理可得
解得
则接触过程中岩石对小球的平均作用力大小为
则接触过程中岩石所受到平均合外力的大小为。
16．如图，无人机在与平直斜坡坡顶等高处水平向右匀速飞行。某时刻释放小球，球刚好垂直坡面落入斜坡上正中央小孔。已知球质量为m=0.2kg，斜坡高为H=40cm，g=10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）小球从释放到进入小孔的时间t；
（2）小球进入小孔时重力的功率P；
（3）无人机匀速飞行的速度v0。
【答案】（1）0.2s；（2）4W；（3）1.5m/s
【详解】（1）由平抛规律得
=gt2
解得
t=0.2s
（2）设进入小孔时竖直速度为v1，则有
v1=gt
故刚进入时重力的功率为
P=mgv1
解得
P=4W
（3）设初速度为v0，垂直进入小孔，则有
tan37°=
联立解得
v0=1.5m/s
17．如图所示，竖直面内有一以O为圆心的圆形区域，圆的半径R=1.5m，直径PQ与水平方向间的夹角θ=37°。小球自P点水平射入圆形区域，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）若使小球从Q点射出，求其在圆形区域中运动时间t；
（2）若使小球从Q点射出，求其到达Q点时的速度vQ大小；
（3）为使小球在圆形区域运动时间最长，求该小球进入圆形区域时的速度v大小。（计算结果可保留根式）
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）竖直方向上
（2）水平方向
（3）平抛运动时间由高度决定，根据图中分析可知，小球从圆形区域的最低点射出，竖直方向分位移最大。
由几何关系可知：
水平速度
18．如图所示，在网球比赛中，运动员甲从离地高的A点将网球斜向上击出且速度大小为，网球过网后刚好在最高点B被运动员乙水平击回，B点离地高为，运动员甲预判了网球的落点，并在网球被运动员乙击回的同时开始后退朝预判的落点方向沿直线跑去救球，在网球落地前的C点刚好击中网球，C点离地高为，AC两点的水平距离为，运动员甲和网球的运动都在同一竖直平面内，网球质量为，重力加速度大小为，不计网球运动时所受空气阻力。求：
（1）网球在A点被击出时，速度方向与水平面夹角θ的正弦值sinθ；
（2）运动员乙击球过程，球拍对网球所做的功W。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据题意可知，网球到达点时速度水平，则有
解得
（2）设网球在点被击回的速度为，则有
，
网球从点运动到点过程中，有
，
运动员乙击球过程中，由动能定理有
联立代入数据解得
目录
01 模拟基础练
【题型一】平抛运动的基本规律
【题型二】斜面、圆弧上的平抛
【题型三】平抛运动的临界问题
【题型四】斜抛运动
02 重难创新练