专题02 抛体运动的规律及应用（湖南专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期末真题分类汇编

专题02 抛体运动的规律及应用（湖南专用）（解析版） 【考点分析】 【知识点梳理】平抛运动的定义及基本规律（平抛运动的定义、平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算）；平抛运动推论及应用（速度偏转角与位移偏转角、速度反向延长线的特点）；平抛运动与面结合（斜面结合的平抛运动、曲面结合的平抛运动）；类平抛运动（斜面上的平抛运动、斜抛运动的逆向分析）；斜抛运动（斜抛运动的定义及规律、斜抛运动的运动时间、最高点及射程） 【公式梳理】 物理概念、规律 公式 备注 平抛运动 沿:x方向做匀速直线运动; 沿y方向做自由落体运动 斜抛运动 沿:x方向做匀速直线运动; 沿y方向做上抛运动 平抛运动的规律及应用 1．（23-24高一下·湖南株洲·期末）“套圈圈”是小孩喜爱的一种游戏，游戏规则是：游戏者站在界线外从手中水平抛出一个圆形圈圈，落下后套中前方的物体，所套即所得。如图所示，小孩保持直立并抛出圈圈套取了前方一物体，若小孩还想套取后方的另一物体，忽略圆形圈圈运动过程中受到的空气阻力，则以下方法一定不可行的是（　　） A．小孩退后一步保持直立，以较小的速度抛出圈圈 B．小孩站在同样的位置并踮起脚尖，以较大的速度抛出圈圈 C．小孩站在同样的位置并踮起脚尖，以较小的速度抛出圈圈 D．小孩站在同样的位置保持直立，以较大的速度抛出圈圈 【答案】A 【详解】圈圈做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由 可知做平抛运动的圈圈飞行时间由高度决定，水平方向为匀速直线运动，水平位移为 A．小孩退后一步，以更小的速度抛出圈圈，相当于把平抛运动的运动轨迹向后平移，落点会更近，故A错误； BC．小孩踮起脚尖抛出圈圈，圈圈在空中飞行时间更长，以相同的速度或者更小的速度抛出都有可能抛出更远，故BC正确； D．小孩踮起保持直立抛出圈圈，圈圈在空中飞行时间不变，水平速度更大，可以飞行的更远，故D正确。 本题选择错误选项； 故选A。 2．（23-24高一下·湖南衡阳·期末）“打水漂”是人类古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量把石片扔出，使得石片在水面上弹跳数次。某次游戏者打水漂时将石片以某初速度水平扔出，不计空气阻力。对于石片从被扔出到首次落到水面上的过程，下列说法正确的是（　　） A．石片被抛出的速度越大，在空中的运动时间越长 B．石片落到水面时速度方向不可能与水面平行 C．从同高度抛出的石片速度越大，石片落到水面时速度方向与水面的夹角越大 D．石片落到水面时的速度大小与被抛出的速度大小无关 【答案】B 【详解】A．由平抛运动规律知，解得，高度决定物体下落时间，故A错误； B．石片在空中做抛体运动，竖直方向分速度不为零，故石片落到水面时速度方向不可能与水面平行，故B正确； C．由抛体运动规律知，石片落到水面时速度方向与水面的夹角为，则，从同一高度抛出的石片速度越大，则越大，夹角越小，故C错误； D．由抛体运动规律知，石片落到水面时的速度大小为，故石片落到水面时的速度大小与抛出的速度有关，故D错误。 故选B。 3．（23-24高一下·湖南邵阳·期末）体育课上，小明同学在一次投掷铅球练习中，把质量kg的铅球以速度m/s水平抛出。铅球投掷点距地面的高度为m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知，求： （1）铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值； （2）铅球落地时重力的瞬时功率P。 【答案】（1）；（2）40W 【详解】（1）铅球落地时竖直分速度为，则    ，     解得     （2）铅球落地时重力的瞬时功率为     解得W 4．（23-24高一下·湖南岳阳·期末）在铅球比赛中，将铅球水平推出，若铅球的质量为4kg，铅球推出时离地面的高度为5m，推出时速度大小为。不计空气阻力，以地面为参考平面，取。求： （1）铅球推出时的动能和重力势能； （2）铅球落地时的速度与水平方向夹角的正切值。 【答案】（1）；；（2）1 【详解】（1）铅球推出时的动能 重力势能 （2）根据 解得 可得 则铅球落地时的速度与水平方向夹角的正切值 5．（23-24高一下·湖南·期末）如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．A点投出在空中的运动时间长 B．B点投出在空中运动的时间长 C．B点投出打到P点的速度大 D．B点投出打到P点的速度小 【答案】C 【详解】AB．篮球在空中的运动时间由竖直方向的高度差决定，根据，可知A点、B点投出的篮球在空中的运动时间相等，故AB错误； CD．由逆向思维可知，从P点抛出的篮球做平抛运动，根据，可知，水平位移越大初速度越大，则B点投出打到P点的速度大，故C正确，D错误。 故选C。 6．（24-25高一下·湖南永州·期末）排球运动是一项集运动休闲娱乐为一体的群众性体育项目。如图所示，甲运动员在距离地面高h1 = 3.2 m处将排球击出，排球水平飞出；乙运动员在离地h2 = 1.4 m处将排球垫起，球被垫起时距甲运动员击球点的水平距离x = 6.0 m，g取10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)排球从被击出到被垫起在空中飞行的时间t； (2)排球被击出时的初速度大小v0和被垫起前瞬间的速度大小v（结果可用根式表示）。 【答案】(1)0.6 s (2)， 【详解】（1）排球从被击出到被垫起在空中做平抛运动，竖直方向有 解得 （2）水平方向有 可得排球被击出时的初速度大小为 被垫起前瞬间的竖直分速度大小 则排球被垫起前瞬间的速度大小为 7．（23-24高一下·湖南长沙·期末）如图甲所示，“回回炮”是一种大型拋石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物M。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示的模型、将一质量、可视为质点的石块装在长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角为，松开后长臂转至竖直位置时，石块被水平拋出，落在与O点的水平距离为地面水平地面上。测得长臂，短臂，不计臂杆质量、空气阻力及轴摩擦力，取重力加速度大小。求 （1）石块被水平抛出时的速度大小； （2）重物M的质量； （3）石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力。 【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向上 【详解】（1）石块被水平抛出时的高度为 石块被水平抛出时做平抛运动，则， 解得石块被水平抛出时的速度大小为 （2）松开后长臂转至竖直位置时，根据机械能守恒有 重物、石块同轴转动，角速度相同，则 解得 （3）石块被水平抛出前瞬间，对石块，根据牛顿第二定律 对重物，根据牛顿第二定律 解得， 石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力大小 根据牛顿第三定律可知，石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力方向竖直向上。 8．（23-24高一下·湖南·期末）如图所示，水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO'以恒定转速转动，规定经过O水平向右为x轴的正方向，圆盘上方距盘面高为h=0.8m处有一个玻璃杯，杯底中央一小孔正在不间断滴水，玻璃杯随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v=1m/s，已知玻璃杯在t=0时刻开始滴下第一滴水，此时杯底小孔恰好经过圆心O点的正上方，以后每当前一滴水落到盘面上时下一滴水刚好离开杯孔（g=10m/s2），求： （1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上； （2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度ω的值（计算结果用π表示）； （3）第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离x。 【答案】（1）0.4s；（2）2.5πrad/s；（3）1.2m 【详解】（1）水滴竖直方向做自由落体运动 得 （2）由角速度定义 最小为π，要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度 （3）由 知，第一滴水的落点 第二滴水的落点 第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离x=1.2m 平抛运动与斜面、曲面结合的综合问题 9．（23-24高一下·湖南衡阳·期末）（多选）飞机向山坡投弹可简化为如图所示的物理模型：以90m/s的速度水平匀速飞行的飞机释放炸弹，炸弹飞行一段时间，刚好垂直击中山坡上的A点，已知山坡斜面倾角，A点离山坡底部O点的距离m，不计空气阻力，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（　　） A．炸弹在空中的位移大小为1080m B．炸弹在空中飞行的时间为15s C．炸弹击中A点时的速度大小为150m/s D．炸弹被释放的位置到O点的水平距离为600m 【答案】CD 【详解】BC．依题意，分解炸弹在A点的速度，如图 可得，，解得，，故B错误；C正确； A．炸弹水平分位移和竖直分位移分别为，炸弹在空中的位移大小为，联立，解得，故A错误； D．炸弹被释放的位置到O点的水平距离为，联立，解得，故D正确。 故选CD。 10．（23-24高一下·湖南娄底·期末）如图所示，一束平行光垂直斜面照射，小球从斜面上的点以初速度沿水平方向抛出，落在斜面上的点，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．小球在空中飞行时间与无关 B．小球速度最大时距离斜面最远 C．小球在斜面上的投影匀速移动 D．小球在斜面上的投影加速移动 【答案】D 【详解】A．由，得，可知小球只要落在斜面上，在空中运动的时间与初速度有关，故A错误； B．当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时速度不是最大，故B错误； C D．将速度分解成平行与垂直斜面方向，平行斜面方向运动是匀加速直线运动，而垂直斜面方向先匀减速直线运动，后匀加速直线运动，可知小球在斜面上的投影加速移动，故C错误，D正确。 故选D。 斜抛运动的规律及应用 11．（24-25高一下·湖南永州·期末）（多选）如图甲所示为农场扬场机分离谷物示意图。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v1方向斜向上。不计空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动 B．谷粒1和谷粒2在竖直方向都做自由落体运动 C．谷粒2从O到P的运动时间大于谷粒1从O到P的运动时间 D．谷粒2从O到P的运动时间等于谷粒1从O到P的运动时间 【答案】AC 【详解】A．谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜抛运动，故谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动，故A正确； B．谷粒1在竖直方向做自由落体运动，谷粒2在竖直方向做竖直上抛运动，故B错误； CD．谷粒1在竖直方向做自由落体运动，有，谷粒2在竖直方向做竖直上抛运动，设谷粒2的初速度与水平方向的夹角为，有，可得，故C正确，D错误； 故选AC。 12．（23-24高一下·湖南张家界·期末）（多选）某企鹅在距海面高h处，以速度大小为如图所示的方向斜向上跳出，不计空气阻力，企鹅落水时的速度大小为v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．企鹅经过最高点时动能为零 B．若企鹅以同样大小的速度竖直向上起跳，则落水时速度大小相等 C．重力做功为 D．企鹅的速度大小不变，方向不断改变 【答案】BC 【详解】A．不计空气阻力，企鹅做斜上抛运动，企鹅经过最高点时动能不为0，故A错误； B．若企鹅以同样大小的速度竖直向上起跳，由动能定理知，重力做功等于动能的增加量，则两种情况落水时速度方向不同，大小相同，故B正确； C．以海面为零势能面，由机械能守恒知，则重力做功为，故C正确； D．企鹅做斜上抛运动，速度方向和大小不断变化，故D错误； 故选BC。 13．（23-24高一下·湖南长沙·期末）（多选）某运动员进行投篮训练，两次在同一位置用相同速率将球投出后从同一位置进入篮筐，两次篮球的轨迹如图所示，不计空气阻力，下列相关说法正确的是（　　） A．沿轨迹①飞行时加速度更大 B．两次运动到轨迹最高点时速度相等 C．沿轨迹①飞行的时间更长 D．两次进入篮筐时的速度一定不等 【答案】CD 【详解】A．篮球在空中运动时，不计空气阻力，则只受重力作用，因此加速度都为重力加速度，A错误； B．篮球抛出后做斜抛运动，两次抛出相同速率，设抛出方向与水平方向夹角分别为α和β，则轨迹①在水平方向和竖直方向的分初速度为，，则轨迹②在水平方向和竖直方向的分初速度为，，由于，因此则有，，篮球在最高点时，竖直方向的分速度是零，只有水平方向的分速度，因此两次运动到轨迹最高点时速度不相等，B错误； C．由于，，由和，可知沿轨迹①飞行的时间更长，C正确； D．两次进入篮筐时的速度方向一定不相同，因此两次进入篮筐时的速度一定不等，D正确。 故选CD。 11 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 抛体运动的规律及应用（湖南专用）（原卷版） 【考点分析】 【知识点梳理】平抛运动的定义及基本规律（平抛运动的定义、平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算）；平抛运动推论及应用（速度偏转角与位移偏转角、速度反向延长线的特点）；平抛运动与面结合（斜面结合的平抛运动、曲面结合的平抛运动）；类平抛运动（斜面上的平抛运动、斜抛运动的逆向分析）；斜抛运动（斜抛运动的定义及规律、斜抛运动的运动时间、最高点及射程） 【公式梳理】 物理概念、规律 公式 备注 平抛运动 沿:x方向做匀速直线运动; 沿y方向做自由落体运动 斜抛运动 沿:x方向做匀速直线运动; 沿y方向做上抛运动 平抛运动的规律及应用 1．（23-24高一下·湖南株洲·期末）“套圈圈”是小孩喜爱的一种游戏，游戏规则是：游戏者站在界线外从手中水平抛出一个圆形圈圈，落下后套中前方的物体，所套即所得。如图所示，小孩保持直立并抛出圈圈套取了前方一物体，若小孩还想套取后方的另一物体，忽略圆形圈圈运动过程中受到的空气阻力，则以下方法一定不可行的是（　　） A．小孩退后一步保持直立，以较小的速度抛出圈圈 B．小孩站在同样的位置并踮起脚尖，以较大的速度抛出圈圈 C．小孩站在同样的位置并踮起脚尖，以较小的速度抛出圈圈 D．小孩站在同样的位置保持直立，以较大的速度抛出圈圈 2．（23-24高一下·湖南衡阳·期末）“打水漂”是人类古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量把石片扔出，使得石片在水面上弹跳数次。某次游戏者打水漂时将石片以某初速度水平扔出，不计空气阻力。对于石片从被扔出到首次落到水面上的过程，下列说法正确的是（　　） A．石片被抛出的速度越大，在空中的运动时间越长 B．石片落到水面时速度方向不可能与水面平行 C．从同高度抛出的石片速度越大，石片落到水面时速度方向与水面的夹角越大 D．石片落到水面时的速度大小与被抛出的速度大小无关 3．（23-24高一下·湖南邵阳·期末）体育课上，小明同学在一次投掷铅球练习中，把质量kg的铅球以速度m/s水平抛出。铅球投掷点距地面的高度为m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，已知，求： （1）铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值； （2）铅球落地时重力的瞬时功率P。 4．（23-24高一下·湖南岳阳·期末）在铅球比赛中，将铅球水平推出，若铅球的质量为4kg，铅球推出时离地面的高度为5m，推出时速度大小为。不计空气阻力，以地面为参考平面，取。求： （1）铅球推出时的动能和重力势能； （2）铅球落地时的速度与水平方向夹角的正切值。 5．（23-24高一下·湖南·期末）如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．A点投出在空中的运动时间长 B．B点投出在空中运动的时间长 C．B点投出打到P点的速度大 D．B点投出打到P点的速度小 6．（24-25高一下·湖南永州·期末）排球运动是一项集运动休闲娱乐为一体的群众性体育项目。如图所示，甲运动员在距离地面高h1 = 3.2 m处将排球击出，排球水平飞出；乙运动员在离地h2 = 1.4 m处将排球垫起，球被垫起时距甲运动员击球点的水平距离x = 6.0 m，g取10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)排球从被击出到被垫起在空中飞行的时间t； (2)排球被击出时的初速度大小v0和被垫起前瞬间的速度大小v（结果可用根式表示）。 7．（23-24高一下·湖南长沙·期末）如图甲所示，“回回炮”是一种大型拋石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物M。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示的模型、将一质量、可视为质点的石块装在长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角为，松开后长臂转至竖直位置时，石块被水平拋出，落在与O点的水平距离为地面水平地面上。测得长臂，短臂，不计臂杆质量、空气阻力及轴摩擦力，取重力加速度大小。求 （1）石块被水平抛出时的速度大小； （2）重物M的质量； （3）石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力。 8．（23-24高一下·湖南·期末）如图所示，水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO'以恒定转速转动，规定经过O水平向右为x轴的正方向，圆盘上方距盘面高为h=0.8m处有一个玻璃杯，杯底中央一小孔正在不间断滴水，玻璃杯随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v=1m/s，已知玻璃杯在t=0时刻开始滴下第一滴水，此时杯底小孔恰好经过圆心O点的正上方，以后每当前一滴水落到盘面上时下一滴水刚好离开杯孔（g=10m/s2），求： （1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上； （2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度ω的值（计算结果用π表示）； （3）第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离x。 平抛运动与斜面、曲面结合的综合问题 9．（23-24高一下·湖南衡阳·期末）（多选）飞机向山坡投弹可简化为如图所示的物理模型：以90m/s的速度水平匀速飞行的飞机释放炸弹，炸弹飞行一段时间，刚好垂直击中山坡上的A点，已知山坡斜面倾角，A点离山坡底部O点的距离m，不计空气阻力，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（　　） A．炸弹在空中的位移大小为1080m B．炸弹在空中飞行的时间为15s C．炸弹击中A点时的速度大小为150m/s D．炸弹被释放的位置到O点的水平距离为600m 10．（23-24高一下·湖南娄底·期末）如图所示，一束平行光垂直斜面照射，小球从斜面上的点以初速度沿水平方向抛出，落在斜面上的点，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．小球在空中飞行时间与无关 B．小球速度最大时距离斜面最远 C．小球在斜面上的投影匀速移动 D．小球在斜面上的投影加速移动 斜抛运动的规律及应用 11．（24-25高一下·湖南永州·期末）（多选）如图甲所示为农场扬场机分离谷物示意图。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v1方向斜向上。不计空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动 B．谷粒1和谷粒2在竖直方向都做自由落体运动 C．谷粒2从O到P的运动时间大于谷粒1从O到P的运动时间 D．谷粒2从O到P的运动时间等于谷粒1从O到P的运动时间 12．（23-24高一下·湖南张家界·期末）（多选）某企鹅在距海面高h处，以速度大小为如图所示的方向斜向上跳出，不计空气阻力，企鹅落水时的速度大小为v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．企鹅经过最高点时动能为零 B．若企鹅以同样大小的速度竖直向上起跳，则落水时速度大小相等 C．重力做功为 D．企鹅的速度大小不变，方向不断改变 13．（23-24高一下·湖南长沙·期末）（多选）某运动员进行投篮训练，两次在同一位置用相同速率将球投出后从同一位置进入篮筐，两次篮球的轨迹如图所示，不计空气阻力，下列相关说法正确的是（　　） A．沿轨迹①飞行时加速度更大 B．两次运动到轨迹最高点时速度相等 C．沿轨迹①飞行的时间更长 D．两次进入篮筐时的速度一定不等 2 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$