课时作业(6)培优课2平抛运动规律的应用-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

课时作业（六） 培优课二平抛运动规律的应用 答案精解P (建议用时：40分钟) [基础题组练 B.下落的高度之比为1：2 题组一平抛运动的两个推论 C,在空中飞行的时间之比为1：2 1.(多选)一水平抛出的小球落到一倾角为0的斜面 D.落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1：2 上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚 4.滑雪运动员在训练过程中，从斜坡顶端以5.0ms 线所示，则下列说法正确的是 的速度水平飞出，落在斜坡上，然后继续沿斜坡下 0+ 滑.已知斜坡倾角为45°，空气阻力忽略不计，g取 10ms,则他在该斜坡上方做平抛运动的时间为 () A.水平速度与竖直速度之比为tan0 A.0.5s B.1.0s 且水平速度与竖直速度之比为山。 C.1.5s D.5.0s 题组三平抛运动的临界条件 C.水平位移与竖直位移之比为2tan0 5.如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越 D水平位移与竖直位移之比为2。 壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8m水平距离为8m, 则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g取10ms2) 2.如图所示，xOy是平面直角坐标系，Ox水平、Oy竖 () 直，一质点从O点开始做平抛运动，P点是轨迹上 的一点.质点在P点的速度大小为，方向沿该点 所在轨迹的切线.M点为P点在Ox轴上的投影，P 0.8m 点速度方向的反向延长线与Ox轴相交于Q点.已 知平抛的初速度为20m1s,MP=20m,重力加速 78"m 度g取10m/s,则下列说法正确的是 A.0.5m/s B.2 m/s C.10 m/s D.20 m/s 6.套圈游戏是一项趣味活动，如图所示，某次游戏中， 一小孩从距地面高0.45m处水平抛出半径为0.1m 的圆环（圆环面始终水平），套住了距圆环前端水平 A.QM的长度为10m 距离为1.0m、高度为0.25m的竖直细圆筒.若重 B.质点从O到P的运动时间为1s 力加速度大小g取10ms2,则小孩抛出圆环的初 速度可能是 () C.质点在P点的速度v大小为40ms D.质点在P点的速度与水平方向的夹角为45 题组二与斜面相关的平抛运动 3.如图所示，从倾角为0的斜面顶端分别以。和2 的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在 斜面上且不发生反弹，不计空气阻力，则a、b两球 A.4.3m/8 B.5.6m/s C.6.5m/s D.7.5m/s 题组四类平抛运动 7.如图所示，A、B两质点以相同的水平速度抛出， A在竖直平面内运动，落地点为P,,B在光滑斜面 A.水平位移之比为1：2 上运动，落地点为P2。不计阻力，则P、P2在x轴 ·123· 方向上的远近关系是 10.环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在 A、B 沿水平方向向河道内排出大量污水，如图所示.水 流稳定时，环保人员测出了管口中心到河面的高 度H=3.2m,喷出污水的水平射程为L=4.8m, 管口的直径为D=30cm.设污水充满整根管道， A.P1较远 B.P:较远 管口横截面上各处水的速度相同，忽略空气阻力， CP、P等远 D.条件不足、无法确定 已知重力加速度g取10m/s.求： [能力提升练] (1)污水从排污管喷出时初速度的大小（忽略管口 8.如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的 直径的影响)： 水平速度沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内 (2)由管口至河面间空中污水的体积（结果保留两 位有效数字) 运动，落地点为P,B沿光滑斜面运动，落地点为 管 P2,P和P在同一水平地面上，不计阻力，则下列 说法正确的是 ( A.A、B的运动时间相同 B.A、B的位移大小相同 C.A、B运动过程中的加速度大小相同 D.A、B落地时速度大小相同 9.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台 面的长和宽分别为L:和L2,中间球网高度为h,发 射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向 右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度 为3弘.不计空气阻力的作用，重力加速度大小为g 若乒乓球的发射速率在某一范围内，通过选择合 适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则 的最大取值范围是 ( 发射点 球网 乒民球 A,盒<山V周 a辰<K√D 6h c√盒<<V出s 6h (4L+L)8 6h ·124· 11.如图所示为一游戏中某个环节的示意图.参与游12.风洞实验室可以产生水平方向的、大小可以调节 戏的选手会遇到一个人造山谷AOB,AO是高h 的风力.如图所示，两水平面L、L2(图中虚线)的 3m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡， 间距为H,虚线区域存在方向水平向右，大小恒定 ∠OAB=60°，B点右侧是一段水平跑道.选手可 的风力.在该区域下边界上的O点，将质量为m 以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身 的小球以一定的初速度竖直上抛，小球从上边界 体素质好的选手会选择自A点直接跃上水平跑 的M点离开虚线区域，经过一段时间，小球又从 道.选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g 上边界的V点再次进人虚线区域，小球再次进人 取10ms2. 虚线区域后做直线运动，最后小球从下边界的P (1)若选手以速度%在A点水平跳出后，能落到 点离开（图中未标出V、P两点），已知小球从P点 水平跑道上，求的最小值： 离开时，其速度为从O点进入时的2倍.不计虚线 (2)若选手以速度=4m/s在A点水平跳出，求 区域上方的空气阻力，重力加速度为g.求：（计算 该选手在空中的运动时间。 结果可用根号表示.) (1)O、M的水平距离与V、P的水平距离之比： (2)虚线区域中水平风力的大小： 1-- ·125.与斜面是否光滑无关，选项D错误：若ab边与桌边重合，则 为重力加速度，做匀变速曲线运动，选项C错误：水在运动过 钢球在空中做的不是平抛运动，选项C错误， 程中受到的合力是重力，只有最高点时合力方向与其速度方 (2)钢球在水平方向做匀速直线运动，每次向右移动0.2m, 向垂直，其余位置合力方向与递度方向不垂直，选项D错误. 钢球做平抛运动的时间均匀增大：竖直方向上，钢球做自由 9.D解析运动员从最高，点到落地的过程做平抛运动，则有 落体运动，有△y=gT,得T=0.1s,所以钢球平抛的初速 度v=学=2ms L=号财，解得一√受：报据对称性知平桃运动的水平位 (3)木板上悬挂铅垂线是为了调整木板使其处于竖直状态」 移为2L,运动员通过最高点时的速度为0弘=/2g,则 答索(1)AB(2)2(3)方便将木板调整到竖直平面 有tana==1,选项D正确，A,B,C错误. 课时作业（五） 10,C解折炸弹运行的时间1=工，它在这段时间内竖直方向 1,B解析平抛运动的下落时间由下落的高度决定，选项A正 确：平抛远动的轨迹是曲线，它的速度方向沿轨迹的切线方 上的位移1=之®财，糕藏地弹在这段时间内向上运动的位 向，方向不断政变，所以平抛运动是变速运动，由于其加速度 为g,保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，远项B错 移=达一之g,则H=h十h:=1,所以H=云，解 误：平抛运动的速度方向和加速度方向的夹角0满足tan0= 号-品因为1一直增大，所以m0变小，0小，选项C正 得=青，选项C正确， 11.解析(1)设该同学落地，点到平台末端的水平距离为x,平抛 确：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方 运动水平方向分运动为匀速直线运动，故x=,解得x= 向的自由落体运动，选项D正确. 2m. 2.C解析小球被抛出后做平抛运动，任何时刻小球在水平方 (2)设平台离地面的高度为，平抛运动竖直方向分运动为 向上的速度大小都是不变的，则小球的速度在水平方向上的 分量都是一样的：小球在竖直方向上微自由落体运动，竖直 自由落体运动，故h=号g,解得h=1.25m 方向上的速度在均匀增加，选项C正确， 答案(1)2m(2)L.25m 3.D解析由于平抛运动是水平方向上的匀速直线运动与坚 直方向上的自由落体运动的合运动，故任意时刻的速度是这 12.解析(1)如图甲所示，在B点，有=1an60°， 两个分运动速度的合速度，当一个物体从某一确定的高度以 解得=103ms,%=√话+=20ms 的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为功，故物是物 B 体运动的末速度，由速度的分解法则可知，巧=听一诟，解得 =V一，故物体的运动时间为=丝=运，选项 g D正确. 4,A解析箭失做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根 据h=之，有=要故h>,选项A正确，B错误：水 (2)知图乙所示，在A点，有坠=tam45,解得=10ms 平分位移相同，由于t1>,根据x=t,有<秘，选项C、 小球从A,点运动到B点的时间1=二业=(3-1)s D错误. 5B服罚设小球从抛出到落地历时1，竖直方向有A=7, 则A,B两点间的水平距离 xm=h1=10(W3-1)m7.32m 代入数据可得1=0.2s,当小球恰好落在M点时，水平方向 答系(1)20ms(2)7.32m 有d=t,当小球拾好落在V点时，水平方向有d十=边t, 故要使小球落在M、N之间，速度v应满足<<边，代入 课时作业（六） 数据可得10ms<<12ms,选项B正确，A、C,D错误. L.AC图扬小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方 6.C解析B镖下落的高度大于A镖下落的高度，根据 向与竖直方向的夹角为0，则水平速度与竖直速度之比为 h一之得1√腰B锋下降的高度大，则B维的运动时 =tan0,选项A正确，B错误：水平位移与竖直位移之比 Uy 间长，选项A错误：因为水平位移相等，B镖的时间长，则 B镖的初速度小，选项B错误，C正确：平抛运动的时间与质 工=L=2丝=2tan0,选项C正确.D错误. 量无关，本题无法比较两飞镖的质量，选项D错误. y v. 7,A解析三个球在竖直方向运动的高度相等，则运动时间相： 2.D解析根据平抛运动在竖直方向做自由落体运动有h= 等，三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等，选项BC错 误：由于运动时间相等，甲的水平位移最大，故击出的初速度 之g,可得1=2s:质点在水平方向的位移为x=1 水平分量甲的最大，根据运动的对称性和速度的合成可知甲 40m,根据平抛运动的推论可知Q是OM的中点，所以 击出的高尔夫球落地速率最大，选项A正确，D错误. QM=20m,选项A,B错误：质，点在P点的竖直速度U, 8.B解析与地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动，则 g=10X2ms=20m叫s,所以在P点的速度为y=V十= 在最高点具有水平速度，选项A错误：根据抛体运动的对称 性，水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的 /20+20ms=20√2ms,选项C错误：因为tan0=弘 速度大小一定相等，选项B正确：与地面成一定角度的喷泉 1,所以质点在P点的速度方向与水平方向的夹角为45°，选 喷出的水做斜抛运动，不计空气阻力，则水只受重力，加速度 项D正确. ·200· 3.C解析因为两个小球均落到斜面上，所以二者的位移偏转 1 角相同，又由于初速度之比为1：2，所以根据位移偏转角的 21 驱，即速度w的最大取值范国为片√景< 6h 正切值am一器，所以运动时间之比为1：2，选预C正确 2 /(4L+L)g 6h ,选项D正确. 再结合x=,可得水平位移之比为1：4，选项A错误：再 10,照1)污水运功过程为平抛，竖直方向有H=g, 根据h=2g,下落的高度之比为1：4，选项B错误：再根 解得1=0.8s 据速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的2倍可知，因 水平方向有L.=, 速度偏转角相同，速度方向与斜面夹角之比为1：1，选项D 解得=6m/s 错误. (2)由管口至河面空中污水的体积V等于1时间内从管口 4,B解析滑雪运动员做平抛运动，在水平方向有x=6在 流出的污水体积V=Q, 1 竖直方向有y=名，根据题意有m4行=义=之r ,解 其中流途Qx(唱)。 解得V0.34m. 得1=1.0s,选项B正确. 答室(1)6ms(2)0.34m 5D服玩根据=1y=受，将已知鼓据代入可得 1山解析(1)若选手以速度b在A点水平跳出后，恰好落在B 点，则水平方向有hsin60=t 20m's,选项D正确. 6B服根搭：一a=号默得1= 2(h-hs) 竖直方向有cos60-, 解得=3，亚m5 /20,45一0.2迈；=0.2、剥平抛运动的最大速度= 2 10 x十2R_1.0+2X0.」m/s=6.0ms,最小速度=子 故使选手落在水平跑道上的的最小值为3 2 o mis. 0.2 (2)若选手以速度=4ms在A点水平跳出，因< 2m/s=5.0m/s,则5.0m/s<<6.0ms,选项B正确. 1.0 3,①ms,选手将落在孤形坡上，设该选手在空中运动的 2 7.D解析根据题意可知，质点A做平抛运动，根据平抛运动 哑，质点 规律=a,h=之店，得A运动的时同14一\ 时间为4，下降高度为=贴，水平前选距离x= 又x2+h1=h,解得1=0.6s B视为在光滑斜面上的类平抛运动，其加速度为a= mgsi0-gin,沿着斜面的位移和水平方向分别有y 图a3ms20.6 m 12.解析(1)竖直方向上，小球微竖直上抛，由对称性可得4M= h 2h sn02aa话.=w,B运动的时间ta一个gsn0>a, tp=T:水平方向上，在虚线区域，微初速度为零的匀加速 A、B沿x轴方向都做水平速度相等的匀速直线运动，由于 直线运动，设加建度为@，则有=a, 运动时间不等，所以沿x轴方向的住移大小不同，根据x= 可知xA<c,即P,较远，选项B正确. tv-aT.T+taF-juT, 8.D解团设O点与水平地面的高度差为h,A质点做平抛运 可得M:x八P=1:3. (2)设初速度大小为功，根据题意可知m=26, 动，根据平抛运动的规律可知h=2,B质点在光滑斜面 且P点竖直分速度为B=, 上的运动可视为类平抛运动，其沿斜面方向的加速度为gn9, 可得%=√3， 由美平抛运动规律可知血。号gn,则A,B两度点运 小球由N到P微直线运动，则有E=型=⑤西 2h 动时间分别为Vgsin故<4，选项A 解得Fx=3ng. 答率(1)1：3(2)3mg 误：由=功4,2=物4可知，<，沿x抽方向设竖直 方向上A的位移为y1,沿斜面方向B的位移为y2,由图可知 课时作业（七）》 <业，故A的位移√十听小于B的位移V十，选项 L.ABC解析匀速国周运动中，线速度的大小不支，但方向变 B错误：由a1=g,a:=gsin0可知，选项C错误；A落地的速 化，所以速率不变，线速度是变化的，同期、频率、角速度都是 度大小为=√话十(g)=√6十2gh,B落地的速度大 不变的，选项A、B、C正确，D错误 小为vg=√6+(@t红)=√6+2gh,所以=g,选项D 2.AC 解析由v=产有弘==2：3，选项A正确：由w= t 正确， 9.D解析当发射机正对右侧台面发射，乒乓球恰好过网时， 有-会-3：2，选项B特误：由T=怎有号- t 发射建度最小，由平抛运动规律可知号=1,2h=之8，联 2：3,选项C正确，D错误 3.C解析轮子上的A、B两点的转动属于同轴转动，角速度相 立解得中√任：当发射机正对右侧台面的某个角发射 同，选项D错误：由y=ar且rB>rA知，线速度B>4,选项 且乒乓球拾好到达那个角上时，发射速度最大，由平抛运动 C正确：因T=2红，所以周期T=TB,选项B错误：转速n 规律可知十受户=，3助=，联立解得边= ∫一爱，所以转建阳=，选项A错误。 ·201·