专题07 运动的合成与分解及平抛运动的规律与应用-十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）

专题07 运动的合成与分解及平抛运动的规律与应用 （2012-2021） 目录 1 题型一、考查平抛运动的规律及相关知识 10 题型二、考查运动的合成与分解的相关知识 题型一、考查平抛运动的规律及相关知识 1.（2021河北）铯原子钟是精确的计时仪器，图1中铯原子从O点以 的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面所用时间为 ；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个过程所用时间为 ，O点到竖直平面 、P点到Q点的距离均为 ，重力加速度取 ，则 为（　　） A 100∶1 B. 1∶100 C. 1∶200 D. 200∶1 【答案】C 【解析】铯原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，即 解得 铯原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时 ，逆过程可视为自由落体，即 解得 则 故选C。 2.（2020江苏）.如图所示，小球A、B分别从 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 D. A末速度比B的大 【答案】AD 【解析】A．位移为初位置到末位置的有向线段，如图所示可得 ， A和B的位移大小相等，A正确； B．平抛运动运动的时间由高度决定，即： ， 则A的运动时间是B的 倍，B错误； C．平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则 ， 则A的初速度是B的 ，C错误； D．小球A、B在竖直方向上的速度分别为： ， 所以可得： ， 即 ，D正确。故选AD。 3.（2020北京）无人机在距离水平地面高度 处，以速度 水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为 。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离 ； (2)求包裹落地时的速度大小 ； (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为 轴方向，竖直向下为 轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则 解得 水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为 (2)包裹落地时，竖直方向速度为 落地时速度为 (3)包裹做平抛运动，分解位移 ， 两式消去时间得包裹的轨迹方程为 4.（2019海南） 三个小物块分别从3条不同光滑轨道上端由静止开始滑下，已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为 ；它们的下端水平，距地面的高度分别为 、 、 ，如图所示，若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为 、 、 ，则（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】对轨道1：射出时的速度 ，射程 ；对轨道2：射出时的速度 ，射程 ；对轨道3：射出时的速度 ，射程 ；则 ， ，故BC正确，AD错误. 5.（2020海南）小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为 ，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为 ， ，忽略空气阻力，则射出的水（ ） A. 在空中的运动时间为 B. 水平射程为 C. 落地时的速度大小为 D. 落地时竖直方向的速度大小为 【答案】BD 【解析】A．根据 得，运动时间 故A错误； B．水平射程为 故B正确； CD．竖直方向分速度为 水平分速度为 落地速度为 故C错误，D正确。故选BD。 6.（2019全国2）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v-t图像如图（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 【答案】BD 【解析】A．由v-t图与x轴所围的面积代表物体的位移，观察图像可知第二次面积大于等于第一次面积，所以第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离，A错； B．两次都落在斜面上故合位移方向相同，由于第二次竖直方向下落距离大，故第二次水平方向位移大，B对； C．由于v-t斜率代表两次人在竖直方向的加速度大小，观察图像可知，第一次大、第二次小，故C错误 D．观察图像当物体的速度为v1时，比较两者的斜率大小从而确定该时刻二者的加速度大小；a1>a2，结合牛二定律由G-fy=ma，可知，fy1<fy2，故D正确 7.（2018·全国3）在一斜面顶