第4章 第2讲 抛体运动-【创新教程】2025年高考物理总复习大一轮课时作业word（人教版）

课时冲关13　抛体运动 [基础对点练] 1. (平抛运动的规律)如图所示为年级排球比赛中运动员在网前击球．某次进攻时运动员在边线附近3.2 m高处将球水平打回对方半场，排球恰好落在对方后场端线上得分．已知排球场长18 m、宽9 m．不计排球运动过程中所受的空气阻力和风的作用力，重力加速度g＝10 m/s2，则进攻队员击打排球后，排球的速度大小可能为(　　 ) A．10 m/s　　　　　 B．13 m/s C．17 m/s D．20 m/s 解析：B　[球在空中运动的时间为t＝＝ s＝0.8 s， 当击球速度方向沿对角线时，击球速度最大为vmax，则＝vmaxt， 解得vmax＝m/s＝15.91 m/s，球击出时垂直球网速度最小，大小为vmin，则＝vmint， 解得vmin＝11.25 m/s，故选B.] 2．(多体平抛运动)如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹，三个小球到墙壁的水平距离均相同，且a和b从同一点抛出．不计空气阻力，则(　　) A．a和b的飞行时间相同 B．b的飞行时间比c的短 C．a的水平初速度比b的小 D．c的水平初速度比a的大 解析：D　[根据t＝可知，b下落的高度比a大，则b飞行的时间较长，根据v0＝，因水平位移相同，则a的水平初速度比b的大，选项A、C错误；b的竖直高度比c大，则b飞行的时间比c长，选项B错误；a的竖直高度比c大，则a飞行的时间比c长，根据v0＝，因水平位移相同，则a的水平初速度比c的小，选项D正确．] 3. (斜上抛运动)如图所示两位同学在传接篮球训练，小明将篮球从A点抛给小李(篮球运动轨迹如图中实线1所示)，小李在B点接住然后又将篮球传给小明(篮球运动轨迹如图中虚线2所示)，小明在C点接住篮球．已知篮球在空中运动的最大高度恰好相同．若忽略空气阻力，A、B、C三点在同一水平高度，则(　　) A．篮球沿轨迹1运动的时间较长 B．篮球沿轨迹2运动的过程中加速度更小 C．篮球在两轨迹最高点时的速度大小相等 D．小明比小李抛出篮球时的速度更大 解析：D　[篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动时间由竖直位移决定，由于高度相同，所以两次运动时间相同；故A错误；篮球在空中只受重力作用，可知两轨迹的加速度均为重力加速度，故B错误；根据斜上抛运动的对称性可知从最高点开始的平抛运动，轨迹1的水平位移大于轨迹2的水平位移，又时间相等，则篮球在轨迹1最高点时的速度大于在轨迹2最高点时的速度，故C错误；由轨迹知道，两轨迹竖直方向初速度相同，轨迹1的水平初速度大于轨迹2的水平初速度，根据速度的合成可知，轨迹1抛出的速度大于轨迹2抛出的速度，即小明比小李抛出篮球时的速度更大，故D正确．] 4. (平抛运动规律的应用)如图所示，固定在洒水车尾部的水枪水平放置，某次洒水车静止进行洒水检测时，水枪的喷水速度为10 m/s，水能洒到距出水口5 m远的地方．要使水能洒到距出水口8 m远的地方，不计空气阻力，则喷水的速度应增加到(　　 ) A．12 m/s B．16 m/s C．2 m/s D．25 m/s 解析：B　[出水口离地面的高度保持不变，由h＝gt2可知，水喷出到落地时间不变，当水喷到距出水口5 m远的地方时，水平方向有x1＝v1t，解得t＝0.5 s. 要使水能洒到距出水口8 m远的地方，喷水的速度为v2＝＝16 m/s，故选B.] 5．(顺着斜面的平抛)如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，小球从静止释放沿斜面运动到底端B的时间是t1.若给小球不同的水平初速度，使小球分别落到斜面上的A点，经过的时间是t2；落到斜面底端B点，经过的时间是t3；落到水平面上的C点，经过的时间是t4，不计空气阻力，则(　　) A．t1<t2 B．t4<t1　 C．t3<t4　 D．t3<t2 解析：B　[小球做平抛运动时：h＝gt2，因此下落高度大的时间长，所以有t4＝t3>t2，故C、D错误；小球沿斜面下滑时：l＝at2，由于a<g，l>h，所以沿斜面下滑时间是最长的，则t4<t1，故A错误，B正确．] 6．(平抛运动的对称性)(多选)如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点．乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点．已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变，竖直方向的分速度方向相反、大小不变，不计空气阻力．下列说法正确的是(　　) A．由O点到A点，甲球运动时间与乙球运动时间相等 B．甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍 C．v1∶v2＝3∶1 D．v1∶v2＝2∶1 解析：BC　[设OA间的竖直高度为h.由O点到A点，甲球运动时间为t甲＝.乙球运动时间是甲球的3倍，A错误；乙球先做平抛运动，再做斜上抛运动，根据对称性可知，从B到A的水平位移等于从O到B的水平位移的2倍，所以甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍，B正确；设乙球由O点到B点水平位移为x，时间为t.对甲球有3x＝v1t，对乙球有x＝v2t，则得v1∶v2＝3∶1，故C正确，D错误．] 7．(平抛运动与匀变速直线运动的结合)如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，重力加速度为g，则初速度v0的大小是(　　) A.　　 B.　　 C.　　 D. 解析：A　[甲平抛运动的时间为：t＝；乙在斜面下滑的加速度为：a＝＝gsin 45°＝g.根据h＝v0t＋at2，代入数据得v0＝，故A正确，B、C、D错误．] [能力综合练] 8. (2024·海南省高三校考 )一小球从如图所示的坐标原点O处开始做平抛运动，初速度沿着x轴正方向．在坐标原点O处有束激光照射到小球上，随着小球的运动，激光束绕O点不停旋转，总能保持激光束跟踪小球．设任意时刻激光束与x轴正方向的夹角为θ，小球做平抛运动的时间为t，不计空气阻力，则(　　 ) A．tan θ∝　　　　　 B．tan θ∝ C．tan θ∝t D．tan θ∝t2 解析：C　[物体做平抛运动，竖直方向的位移为y＝gt2，水平方向的位移为x＝v0t， 因此激光束与x轴正方向的夹角θ的正切值为tanθ＝＝＝，即tanθ∝t，故选C.] 9. (多选)喷泉已经成为很多公园、广场的景观．如图所示为某地的音乐喷泉，喷泉的喷水口紧贴水面，中心的众多喷水口围成一个圆．水滴上升的最大高度h＝5 m，水滴下落到水面的位置到喷水口的距离d＝10 m，空气阻力不计，g取10 m/s2.由此可知(　　) A．水从喷水口喷出后做斜抛运动 B．从喷水口喷出的水在空中运动的时间为1 s C．水从喷水口喷出时的速度大小为5 m/s D．水滴喷出后飞到最高点时的重力势能最大，动能为0 解析：AC　[水从喷水口喷出后做斜抛运动，A项正确；由h＝ gt2 可得，水滴从最高点落到地面的时间为t＝1 s，根据斜抛运动关于最高点的对称性可知，从喷水口喷出的水在空中运动的时间t′＝2t＝2 s，B项错误；根据题意知，水滴上升的最大高度 h＝5 m，水滴从最高点飞出可以看成平抛运动，由v＝2gh可得vy＝10 m/s，由 ＝vxt，解得vx＝5 m/s，水滴落地时的合速度v＝ ＝5 m/s，由对称性可知，水从喷水口喷出时的速度大小为 5 m/s，C项正确；水滴喷出后飞到最高点时，重力势能最大，但是由于水滴有水平方向的分速度，故动能不可能为0，D项错误．] 10．(多选) 如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是(　　) A．B比A先落入篮筐 B．A、B运动的最大高度相同 C．A在最高点的速度比B在最高点的速度小 D．A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同 解析：AD　[由题图可以看出A球运动的最大高度大于B球运动的最大高度，故B错误；由两球落入篮筐时的速度方向相同可知，此时两球 ＝ ，因为A球的最大高度大于B球，所以vAy>vBy，进而得出vAx>vBx，故C错误；两球在竖直方向上做竖直上抛运动，球运动到最高点的时间t＝ ，所以篮球的运动时间与最大高度有关，因A球的最大高度大于B球，所以A球运动的时间大于B球，故B球先落入篮筐，A正确；A、B两球落入篮筐时的速度方向相同，根据斜抛运动的对称性，在两球上升过程中与落入篮筐的点平齐的高度时，两球的速度方向相同，D正确．] 11．(2024·山东青岛高三统考 )如图甲是某人在湖边打水漂的图片，若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为37°，每打一个水漂速率损失30%.图乙是石块运动轨迹的示意图，测得石块从打第一个水漂到打第二个水漂时间间隔0.6 s，已知石块在同一竖直面内运动，当触水速度小于2 m/s时石块就不再弹起．不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： (1)石块打完第一个水漂后的速度大小； (2)石块在湖面上打出水漂的个数． 解析：(1)石块做斜上抛运动vy＝vsin37°， 根据vy＝gt1， 运动总时间t＝2t1， 解得v＝5 m/s； (2)设石块一共能打n个水漂(1－30%)n－1v＜2 m/s(n取整数)， 解得n＝4. 答案：(1)5 m/s　(2)4 12.2022年2月4日至2022年2月20日第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举办．跳台滑雪是冬季奥林匹克运动会中最具观赏性的项目之一．如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡．运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆．已知，A点与O点的高度差为h，着陆坡OB的倾角为θ，运动员的质量为m，重力加速度为g.将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦力和空气阻力，求： (1)运动员经过O点时的速度大小v； (2)运动员从飞出到着陆的时间t； (3)运动员的着陆点到O点的距离s. 解析：(1)AO段，由动能定理得mgh＝ mv2，解得v＝ . (2)运动员从O点飞出后，做平抛运动． 水平方向x＝vt，竖直方向y＝ gt2，落到斜面上时 ＝tan θ， 联立以上各式，解得t＝2tan θ . (3)运动员的着陆点到O点的水平距离为 x＝vt＝ ·2tan θ ＝4h tan θ， 根据几何知识可知cos θ＝ ，联立解得 s＝ . 答案：(1) 　(2)2tan θ 　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $$