必刷题四 抛体运动规律-【高考解码·过好假期每一天】2025年高一物理暑假必刷题

(2)小球在运动中记录下的是其球心的位置,故抛出点 也应是小球静止于Q 点时球心的位置,故应以球心在白 纸上的位置为坐标原点;小球在竖直方向为自由落体运 动,故y轴必须保证与重垂线平行; (3)A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得 到平抛运动轨迹,此方案是可行的;B.用频闪照相在同 一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各 位置,即可得到平抛运动轨迹,此方案是可行的;C.将铅 笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以 一定初速度水平抛出,由于铅笔和纸之间没有压力,故 不会形成运动轨迹,故C不可行;故选AB. 【答案】 (1)BD (2)球心 需要 (3)AB 【刷综合题】 7.【解析】 (1)实验示意图; (2)本 题 小 球 被 抛 出 后 应 做 平抛运动才能测定小球的初 速度,故 小 球 飞 出 时 的 速 度 应为水 平,即 弹 射 器 末 端 应 保持水平; (3)设 弹 丸 抛 出 点 的 高 度 为 y,水平射程为x,弹丸做平抛 运动x=v0t;y= 1 2gt 2,联立 解 得:其 计 算 公 式 为v0= x g2y ,则要测量的物理量是:弹丸从弹出到落地水平位 移为x,下落高度y; (4)由于 弹 射 器 每 次 射 出 的 弹 丸 初 速 度 不 可 能 完 全 相 等,在实验中应采取的方法是:在不改变高度y 的情况 下,进行多次实验,测量水平射程x,得出水平射程x 的 平均值,以减小误差. 【答案】 (1)如图; (2)保持弹射器水平 (3)弹丸从弹出到落地水平位移为x,下落高度y (4)多次实验,求平均值 (5)v0=x g2y 8.【解析】 (1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽 末端切线水平,目的是保证小球的初速度水平,从而做 平抛运动,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了 每次平抛初 速 度 相 同,从 而 保 证 画 出 的 为 一 条 抛 物 线 轨迹. (2)根据y=12gt 2,得t= 2yg = 2×0.196 9.8 s=0.2s , 则小球平抛运动的初速度为 v0= x t = 0.32 0.2 m /s=1.6m/s. (3)在竖直方向上,根据Δy=2L=gT2,则T=0.1s. 则小球平抛运动的初速度为v0= 3L T =1.5m /s, B 点的竖直分速度为vyB= hAC 2T=2.0m /s. 【答案】 (1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.5 2.0 【刷模考题】 【解析】 (1)为了保证小球初速度水平,安装斜槽轨道 时使其末端保持水平,故 A正确;为了保证小球每次平 抛运动的初速度相等,让小球每次从斜槽的同一位置由 静止释放,故B错误,C正确;为描出小球的运动轨迹描 绘的点用平滑曲线连接,故D错误. (2)根据y=12gt 2,x=v0t,得y= 1 2g x2 v20 ,可知y-x2 图 像是过原点的倾斜直线,故选C. (3)①根据Δy=gT2,得T= Δyg = 0.20-0.10 10 s=0.1s. 则平抛运动的初速度v0= x T = 0.2 0.1m /s=2m/s. ②b点的竖直分速度vyb= yac 2T = 0.3 0.2m /s=1.5m/s. 则抛出点到b点的时间t=vybg = 1.5 10s=0.15s. 抛出点到b点的水平位移 xb=v0t=2×0.15m=0.3m=30cm. 抛出点的横坐标x=20-30cm=-10cm. 抛出点到b点的纵坐标yb= 1 2gt 2=12×10×0.15 2 m =0.1125m=11.25cm. 抛出点的纵坐标y=10-11.25cm=-1.25cm. 【答案】 (1)AC (2)C (3)①2 ②-10 -1.25 必刷题四 抛体运动规律 【刷基础题】 1.C 小球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自 由落体运动.三个小球抛出点的高度相同,所以落地时 间相同,由题图可知落到C 点的球水平位移最大,所以 其初速度最大,故C正确.故选C. 2.C 因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直 方向上做自由落体运动,水平分速度不变,所以速度的 变化量等于竖直方向上速度的变化量,根据Δv=gΔt,几 段相等时间内速度变化相同,故C项正确,ABD三项错 误.故选C. 3.D 物体做平抛运动,我们可以把平抛运动分解为水平 方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来求 解,两个方向运动的时间相等.由题意知道,物体垂直打 在斜面上,末速度与斜面垂直,也就是说末速度与竖直 方向的夹角等于斜面倾角θ,则有:tanθ=v0vy = v0 gt 则下落高度与水平射程之比为: y x = 1 2gt 2 v0t =gt 2 2v0t = 12tanθ 所以D选项正确;故选D. 4.A A.小石子扔出后做平抛运动,根据AOsin30°=12gt 2 解得t=2s 根据AOcos30°=v0t 则石块不落入水中的最大速度v0=10 3m/s 即v0=10 3m/s,则石子刚好落在水面与大坝的交点, A正确; B.因v0=5 3m/s<10 3m/s,则小石子会落在大坝上, 所以落在大坝上时位移夹角为30°,则tan30°= 1 2gt 2 2 v0t2 解得t2=1s 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·16· |参考答案| 故落到大坝上时水平位移为x=v0t2=5 3×1m=5 3m 故合位移为x合 = xcos30°=10m= 1 4×AO B错误; C.若石块能落入水中,平抛运动的时间由高度决定,落 入水中高度相同,时间相同,与初速度无关,C错误; D.落在大坝上,则速度方向与水平方向夹角为θ,则有 tanθ=gtv0 落在大坝上,位移与水平方向夹角α,则 tanα= 1 2gt 2 v0t =gt2v0 即tanθ=2tanα 位移方向不变,则石子落在坝上的速度方向也不变,D错 误.故选A. 5.B 将抛篮球的过程看作反向的平抛运动,有 x=v0t,tanθ= vy v0 而vy= 2gh,t= 2h g 两次抛球高度相同,因此两次运动过程中竖直方向的速 度和下落时间相同,所以x1 x2 = v01 v02 =tan30°tan60°= 1 3 故B正确,ACD错误.故选B. 6.B 竖直方向由h=12gt 2 可得t= 2hg ,该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛 运动,时间是2倍,故A错误;水平位移 x=v0·2t=2v0 2h g 故B正确;初速度的竖直分量大小为vy=gt= 2gh 故C错误;根据速度的合成得,初速度大小为 v= v20+2gh 故D错误.故选B. 【刷综合题】 7.【解析】 (1)依据考虑空气阻力时的水平位移和下落高 度,可知tanθ=hx = 43.2 54 =0.8 (2)不考虑空气阻力时,在竖直方向有h0= 1 2gt 2 代入数据,解得下落高度h0=45m 该情况下,运动员依然落在着陆坡上,故h0 x0 =tanθ 代入数据,解得水平位移x0 x0=56.25m 在水平方向有v0= x0 t 代入数据,解得v0=18.75m/s 【答案】 (1)0.8;(2)18.75m/s 8.【解析】 (1)小球做平抛运动,飞行过程中恰好与半圆 轨道相切于C 点,可知速度与水平方向的夹角为37°,设 位移与水平方向的夹角为θ,则有tanθ=tan37°2 = 3 8 因为tanθ=yx 由几何关系可得x=R(1+cos53°)=1.6R 联立解得y=0.45m 根据y=12gt 2 解得t= 2yg =0.3s (2)水平位移为x=1.6R=v0t 联立解得v0=4m/s 【答案】 (1)0.3s;(2)4m/s 【刷高考题】 AD 由于小鱼在运动过程中只受重力作用,则小鱼在 水平方向上做匀速直线运动,即vx 为一定量,则有x= vxt,A可能正确,C错误;小鱼在竖直方向上做竖直上抛 运动,则有y=vy0t- 1 2gt 2,vy=vy0-gt,且vy 最终减 为0,B错误,D可能正确。 必刷题五 圆周运动 【刷基础题】 1.C 匀速圆周运动速度大小不变,方向时刻变化,故速度 是变化的,是变速运动,因加速度方向不断变化,则匀速 圆周 运 动 是 非 匀 变 速 运 动,故 ABC错 误,D 正 确.故 选D. 2.C ①变速直线运动满足的条件是合力和速度共线,若 为恒力做匀变速直线运动;故①可能;②物体做匀速圆 周运动时,要有力提供向心力,并且该力的方向要时刻 改变,而一质点只受一个恒力的作用,力的方向不变,故 只受恒力作用的质点不可能做匀速圆周运动,故②不可 能;③当物体所受恒力方向与初速度方向不共线时,物 体做匀变速曲线运动,轨迹为抛物线的曲线运动,故③ 可以;④物体受到的合力为零时做匀速直线运动,故受 恒力不可能做匀速直线运动;则④不可能.本题选不可 能的运动为②④,故选C. 3.B AD.物体做匀速圆周运动时,向心力和向心加速度 大小不变,方向指向圆心不断变化,故 AD错误;B.做匀 速圆 周 运 动 的 物 体,角 速 度 不 变,是 恒 量,故 B正 确; C.做匀速圆周运动时,线速度大小不变,方向沿圆周的 切线方向不断变化,故C错误.故选B. 4.B A.根据向心加速度的公式有an= 4π2 T2 R 代入数据有T =πs A错误; B.根据向心加速度的公式有an=ω2R 代入数据有ω =2rad/s B正确; C.路程为物体运动轨迹的长度,而πs内小物块刚好走 过一圈,则小物块的路程为2πm,C错误; D.小物块在t=π4s 内刚好走过90°,则位移为 2m, D错误.故选B. 5.C 水平管中流出的水流垂直冲击在水轮机 上的挡板上时,水的末速度等于挡板的线速 度的4倍,即v=4v轮 =4ωR 将水的速度分解如图所示 可知水的初速度v0=vsin30°=2ωR 故选C. 6.C 自行车运动过程中,前后轮A、B的线速度相等,由于 A、C啮合在一起、A、C线速度也相等,因此vA=vB=vC 故AB错误;由ω=vr 可知,在线速度相等的情况下,半 径越小角速度越大,故C正确,D错误.故选C. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·26· |假日必刷题·物理| (4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可 能完全相等,在实验中应采取的方法是 ; (5)计算公式为 . 8.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图. (1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽 末端切线 .每次让小球从同一位置 由静止释放,是为了每次平抛 . (2)图乙是正确实验取得的数据,其中O 为抛 出点,则此小球做平抛运动的初速度为 m/s(g取9.8m/s2). (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个 格子的边长L=5cm,通过实验,记录了小球 在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小 球做平抛运动的初速度为 m/s,B点的 竖直分速度为 m/s.(g取10m/s2) (2024·山东省临沂一中一模)某实验小组的同 学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体 运动”,通过描点画出平抛小球的运动轨迹. (1)以下实验过程的一些做法,其中合理的有 . A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择 C.每次小球应从同一高度由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折 线连接 (2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上 取一些点,以平抛起点O 为坐标原点,测量它 们的水平坐标x 和竖直坐标y,如图所示的 y-x2图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛 物线的是 . (3)某同学在做平抛运动实验时得到了如图 乙所示的运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动 轨迹上已标出,则: ①小球做平抛运动的初速度为 m/s (g取10m/s2). ②小球抛出点的位置坐标为x= cm,y= cm. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 必刷题四 抛体运动规律 1.平抛运动的规律: (1)运动时间t= 2hg ,即平抛物体在空中的运动 时间仅取决于下落的高度,与初速度v0无关. (2)落地的水平距离x=v0 2h g ,即水平距离与初 速度v0和下落高度h有关,与其他因素无关. (3)落地速度vt= v20+2gh,即落地速度也只 与初速度v0和下落高度h有关. (4)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时 刻、任意位置处,设其末速度方向与水平方向 的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则有 tanθ=2tanα. 2.平抛运动解题三类突破口: (1)若水平位移、水平速度已知,可应用x=v0t 列式,作为求解问题的突破口. (2)若竖直高度或竖直分速度已知,可应用 y=12gt 2或vy=gt列式,作为求解问题的突 破口. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·8· |假日必刷题·物理| (3)若物体的末速度的方向或位移的方向已 知,可应用tanθ=gtv0 (θ是物体速度与水平方 向的夹角)或tanα=gt2v0 (α是物体位移与水平 方向的夹角)列式作为求解问题的突破口. 3.研究平抛运动的一般思路: (1)把平抛运动分解为水平方向上的匀速直 线运动和竖直方向上的自由落体运动. (2)分别运用两个分运动的运动规律去求分 速度、分位移等,再合成得到平抛运动的速度 和位移 【例】 将一个小球以一定的初速度水平抛出, 落地时速度与水平方向的夹角为45°,小球平 抛运动的位移为s,重力加速度为g,则小球做 平抛运动的初速度大小为 ( ) A. 5gs5 B. 2 5gs 5 C.2 5gs5 D. 5gs 【解析】 设平抛时的初速度大小为v0,则落 地时竖直方向的速度大小为vy=v0tanθ,vy= gt,得t= v0tanθ g ,位移与水平方向的夹角α满足 tanα= 12tanθ. 则 cosα= 1 1+(12tanθ )2 = 2 4+tan2θ ,因此 水 平 位 移x=scosα,由x= v0t 得 平 抛 运 动 的 初 速 度 大 小 为 v0 = 2gs tanθ 4+tan2θ = 2 5gs5 . 故选B. 【答案】 B (1)解决落点位置问题一般要建立水平位 移和竖直位移之间的关系. (2)解决落点方向即末速度的方向问题,一 般要建立水平速度和竖直速度之间的关系. (3)注意挖掘和利用合运动、分运动及题设 情境之间的几何关系. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 知识点1 平抛运动的速度 1.如图所示,小杰在同一 位置先后水平抛出三 个相同的小球,分别落 到水平地面的 A、B、C 三点,不计空气阻力,则 ( ) A.落到A 点的球初速度最大 B.落到B点的球初速度最大 C.落到C点的球初速度最大 D.三个球的初速度大小相等 2.人站在楼上水平抛出一个小球,球离手时速 度为v0,落地时速度为vt,忽略空气阻力,图 中正确表示在几段相等时间内速度矢量的变 化情况的是图 ( ) 知识点2 平抛运动的位移与轨迹 3.一水平抛出的小球 落到一倾角为θ的 斜面上时,其速度 方向与斜面垂直, 运动轨迹如图中虚 线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水 平方向通过的距离之比为 ( ) A.tanθ B.2tanθ C.1tanθ D. 1 2tanθ 4.如图所示为湖边一 倾角为30°的大坝横 截面示意图,水面与 大坝的交点为O.一 人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子, 已知AO=40m,不计空气阻力,不考虑石子反 弹过程,g取10m/s2,下列说法正确的有 ( ) A.若v0=10 3m/s,则石子刚好落在水面与 大坝的交点 B.若v0=5 3m/s,则石子落在AO的中点 C.若石子能直接落入水中,则v0 越大,在空 中飞行的时间就越长 D.若石子不能直接落入水中,则v0 不同,石 子落在坝上的速度方向也不同 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·9· |第一部分 收官之作·完胜上一学期| 知识点3 一般抛体运动 5.某运动员在一次投篮练习中,分别在A 位置、 B位置以初速度v1(速度方向与水平方向成 60°)、v2(速度方向与水平方向成30°)将篮球 (可视为质点)抛出,结果两次篮球都垂直打 到篮筐上同一点.则A 位置、B 位置到篮球筐 正下方O 点的距离之比 x1 x2 为 ( ) A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D. x1 x2 的值与篮筐高 度有关,无法确定 6.如图所示,“跳一跳”游戏需要操作者控制棋 子离开平台时的速度,使其能跳到旁边等高 平台上.棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛 物线,经最高点时速度为v0,此时离平台的高 度为h.棋子质量为m,空气阻力不计,重力加 速度为g.则此跳跃过程 ( ) A.所用时间t= 2hg B.水平位移大小x=2v0 2h g C.初速度的竖直分量大小为2 gh D.初速度大小为 v20+gh 7.跳台滑雪是冬奥会比赛中极具观赏性的项目. 如图1,运动员以水平初速度v0从起跳区边缘 A点飞出至落在着陆坡上B点的过程中,根据 传感器的记录,运动员的水平位移x随时间t 变化的图像如图2所示,下落高度h随时间t 变化的图像如图3所示.图2和图3中的虚线 为模拟运动员不受空气阻力的情形,实线为运 动员受到空气阻力的情形,两类情形下,运动 员在空中飞行的时间均为3s,且均落在着陆坡 上,重力加速度g=10m/s2,求: (1)着陆坡与水平地面之间的夹 角θ 的 正 切值; (2)运动员水平初速度v0的大小. 8.如图所示,一个半径R=0.75m的半圆柱体 放在水平地面上,一小球从圆柱体左端A 点 正上方的B 点水平抛出(小球可视为质点), 恰好从半圆柱体的C 点掠过.已知O 为半圆 柱体圆心,OC与水平方向夹角为53°,(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8), (1)小球从B点运动到C 点所用时间; (2)小球做平抛运动的初速度. (2024·江西卷)(多选) 一条河流某处存在高度 差,小鱼从低处向上跃 出水面,冲到高处。如 图所示,以小鱼跃出水 面处为坐标原点,x 轴 沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为 v0,末速度v沿x 轴正方向。在此过程中,小 鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的 水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx 和竖直方向分速度vy 与时间t的关系,下列 图像可能正确的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·01· |假日必刷题·物理|