课时梯级训练(6)第五章 拓展课2 斜抛运动和抛体运动规律的应用（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课时梯级训练(6)　斜抛运动和抛体运动规律的应用 1．(多选)(2022·山东青岛高一期中)喷水管喷出的水柱初始速率为20 m/s，消防员控制出水时水速与地面的角度，以达到水柱浇灭着火点的目的。忽略所有阻力，不计水柱出口离地高度。以下描述正确的是(　　) A．该水柱能到达的最高点是20 m B．水柱最远能到达距离水柱出口20 m处 C．水柱出口速度与地面成25°和 65°时，水平射程相同 D．水柱不可能到达离出水口水平距离为10 m、高度为20 m的位置 ACD　解析：当水柱竖直向上时，此时速度在竖直方向达到最大，此时达到最高点hm＝＝ m＝20 m，A正确；设出水时水速与地面的角度为θ，则将速度分解为水平方向和竖直方向，竖直方向做上抛和自由落体运动，水平方向做匀速运动，对出水到水落地过程有t＝，得水平距离x＝v0cos θ·t＝sin θcos θ＝sin 2θ，由数学知识可得x≤＝40 m，所以当水柱出口速度与地面成25°和 65°时，代入，因为有sin 50°＝sin 130°，所以此时水平射程相同，B错误，C正确；由前面分析可得，当高度为20 m时，水柱必定竖直向上，此时水平距离为零，水柱改变角度，竖直方向将不可能达到最大高度，因此水柱不可能到达离出水口水平距离为10 m、高度为20 m的位置，D正确。 2．(2022·浙江温州高一月考)2022年2月3日晚，中国女足在女足亚洲杯半决赛中对阵日本女足，最终点球大战6－5战胜日本队，晋级决赛。假设球员踢球后，足球从地面上的A点斜向上以速度v飞出，方向与水平方向成θ角，恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，已知B点离地面的高度为h，不计足球在空中受到的阻力，下列不能表示足球从A点到B点的运动时间的是(　　) A．t＝ B．t＝ C．t＝ D．t＝ B　解析：根据题意可知，足球从A点以速度v飞出，足球的水平初速度vx＝v cos θ，竖直初速度vy＝v sin θ，恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，由逆向思维可得，足球相当于从B点以v cos θ水平抛出，到达A点时，下落高度为h，竖直方向速度为v sin θ。竖直方向上做自由落体运动，根据y＝t可得，运动时间t＝＝，A正确；B错误；竖直方向有vy＝gt，可得，飞行时间t＝＝，C正确；竖直方向有y＝gt2，可得，飞行时间t＝＝，D正确。 3．质量不同的甲、乙两个小球在同一位置分别以v1、v2的水平初速度向一个倾角为θ的斜面抛出，飞行一段时间后，甲球恰好垂直撞在斜面上，小球在空中的飞行时间为t1；乙球到达斜面的位移恰好最小，小球在空中的飞行时间为t2，则t1∶t2等于(　　) A．2∶1 B．1∶2 C．2v2∶v1 D．v1∶2v2 D　解析：将甲球垂直撞在斜面上的速度分解，如图甲所示，由图可知，tan θ＝＝，可得t1＝，过乙球抛出点作斜面的垂线，如图乙所示，当小球落在斜面上的B点时，位移最小，则水平方向x＝v2t2，竖直方向y＝gt22，根据几何关系tan θ＝，则tan θ＝，解得t2＝，则t1∶t2＝v1∶2v2，D正确。 4．(多选)将一个小球以水平速度v0＝10 m/s从O点向右抛出，经 s小球恰好垂直落到斜面上的A点，不计空气阻力，g取10 m/s2，B点是小球做自由落体运动在斜面上的落点，如图所示，以下判断正确的是(　　) A．斜面的倾角是30° B．小球的抛出点距斜面的竖直高度是15 m C．若将小球以水平速度v0′＝5 m/s向右抛出，则它一定落在AB的中点P的上方 D．若将小球以水平速度v0′＝5 m/s向右抛出，则它一定落在AB的中点P处 AC　解析：设斜面倾角为θ，对小球在A点的速度进行分解，有tan θ＝，解得θ＝30°，A正确；小球距过A点水平面的距离h＝gt2＝15 m，所以小球的抛出点距斜面的竖直高度肯定大于15 m，B错误；若小球的初速度v0′＝5 m/s，过A点作水平面，小球落到该水平面的水平位移是小球以初速度v0＝10 m/s抛出时的一半，延长小球运动的轨迹线，得到小球应该落在P、A之间，C正确，D错误。 5．(2022·河南信阳高一月考)如图所示，一个小球从一个斜面顶端分别以v10、v20、v30水平抛出，分别落在斜面上1、2、3点，落到斜面时竖直分速度分别是v1y、v2y、v3y，则(　　) A．>> B．<< C．＝＝ D．条件不足，无法比较 C　解析：小球做平抛运动，设t时刻速度方向与水平方向夹角为α，其正切值tan α＝＝，位移方向与水平方向夹角β的正切值tan β＝＝＝，有tan α＝2tan β，由于tan β恒定，则有tan α也恒定，所以有＝＝，A、B、D错误，C正确。 6．一个带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水