第四章 热点强化练4 平抛运动规律的综合分析（题库）-2023高考物理【步步高】大一轮复习讲义（新教材 教师word）津鲁琼辽鄂粤冀渝湘闽晋皖黑吉云

热点强化练4　平抛运动规律的综合分析 (时间：20分钟) 1.(2020·浙江选考模拟)如图1所示，A、B两小球分别从距地面高度为h、2h处以速度vA、vB水平抛出，均落在水平面上CD间的中点P，它们在空中运动的时间分别为tA、tB。不计空气阻力，下列结论正确的是(　　) 图1 A.tA∶tB＝1∶ B.tA∶tB＝1∶2 C.vA∶vB＝1∶ D.vA∶vB＝1∶2 答案　A 解析　竖直方向做自由落体运动，根据h＝gt2，得t＝，故tA∶tB＝∶＝1∶，A正确，B错误；水平方向做匀速运动，根据x＝v0t知，水平位移x相等，则vA∶vB＝tB∶tA＝∶1，故C、D错误。 2.(2020·山东潍坊市4月模拟)某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图2所示，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) 图2 A.第1次击中篮板时的速度小 B.两次击中篮板时的速度相等 C.球在空中运动过程第1次速度变化快 D.球在空中运动过程第2次速度变化快 答案　A 解析　将篮球的运动反过来看，则篮球两次做平抛运动，由于第1次平抛运动的高度更大，由h＝gt2得t＝，所以第1次运动的时间更长，由于两次的水平位移相等，则时间越长的水平初速度越小，故第1次击中篮板时的速度小，故A正确，B错误；球在空中运动过程速度变化快慢即为加速度，由于球只受重力作用，加速度为重力加速度，则两次速度变化快慢相同，故C、D错误。 3.如图3所示，将一小球从水平面MN上方A点以初速度v1向右水平抛出，经过时间t1打在前方竖直墙壁上的P点，若将小球从与A点等高的B点以初速度v2向右水平抛出，经过时间t2落在竖直墙角的N点，不计空气阻力，下列选项中正确的是(　　) 图3 A.v1＞v2 B.v1＜v2 C.t1＞t2 D.t1＝t2 答案　A 解析　小球在竖直方向上为自由落体运动，则根据t＝可知，t1＜t2；在水平方向上为匀速直线运动，根据v＝，因x1＞x2，则v1＞v2，故选项A正确。 4.如图4所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端c处。今在c点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的三等分点d处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是(　　) 图4 A.ta＝tb B.ta＝3tb C.va＝vb D.va＝vb 答案　C 解析　a、b两球下降的高度之比为3∶1，根据h＝gt2可知，t＝，则a、b两球运动的时间关系为ta＝tb，故A、B错误；因为a、b两球水平位移之比为3∶2，由v0＝得va＝vb，故C正确，D错误。 5.如图5所示，乒乓球的发球器安装在足够大的水平桌面上，可绕竖直转轴OO′转动，发球器O′A部分水平且与桌面之间的距离为h，O′A部分的长度也为h。重力加速度为g，打开开关后，发球器可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，≤v0≤2。设发射出去的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计。若使该发球器绕转轴OO′在90°的范围内来回缓慢地水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面碰撞区域的面积S是(　　) 图5 A.2πh2 B.3πh2 C.4πh2 D.8πh2 答案　C 解析　设乒乓球做平抛运动的时间为t，则t＝。当速度最大时，水平位移具有最大值xmax，xmax＝vmaxt＝2×＝4h，当速度最小时，水平位移具有最小值xmin，xmin＝vmint＝×＝2h，其中vmax、vmin为v0的最大值和最小值，又因为发球器O′A部分长度也为h，故乒乓球的落点距竖直转轴距离的范围为3h≤x≤5h，乒乓球第一次与桌面碰撞区域是一个圆心角为90°的宽度为2h的环形带状区域，其面积为S＝×π[(5h)2－(3h)2]＝4πh2，故选项A、B、D错误，C正确。 6. (2020·山东济宁市5月高考模拟)如图6所示，小球甲从A点水平抛出，小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时的速度大小相等，方向夹角为45°，已知A、C高度差为h，不计空气阻力，由以上条件可知B、A两点高度差为(　　) 图6 A.h B.h C.h D.2h 答案　C 解析　小球甲做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，从A到C，由h＝gt2可得 甲运动的时间为t甲＝ 竖直分速度vy＝gt甲＝ 据运动的合成与分解可知，甲在C点的速度 v甲＝＝2＝v乙 乙球做自由落体运动，下落高度h′＝＝2h A、B两点高度差为2h－h＝h，故C正确，A、B、D错误。 7.(2020·浙江金华十校4月模拟)如图7所示，水平地面上固定有一个斜面，斜面倾角为θ，从斜面顶端向右平抛一个小球(可视为质点)，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0，现用不