课时测评17 抛体运动（word练习）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（新高考）

课时测评17　抛体运动 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题2题，6分，其余每题4分，共38分) 1．(2024·辽宁辽阳一模)如图甲所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化装置如图乙所示。谷粒从洞口飞出后均做平抛运动，落在M点的谷粒速度方向和竖直方向的夹角为θ1，从洞口飞出时的速度大小为v1；落在N点的谷粒速度方向和竖直方向的夹角为θ2，从洞口飞出时的速度大小为v2。下列分析正确的是(　　) A．N处是瘪谷， B．N处是精谷， C．N处是瘪谷， D．N处是精谷， 答案：B 解析：精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的风力作用下，瘪谷获得的加速度大于精谷的加速度，加速位移相同，由 v2＝2ax，瘪谷获得的速度大于精谷的速度，精谷和瘪谷从洞口飞出后均做平抛运动，竖直方向位移相同，由h＝gt2得t＝，精谷和瘪谷平抛运动时间相同，水平方向精谷和瘪谷做匀速直线运动，由x＝vt可知，N处是精谷，由vy＝gt，可知精谷和瘪谷落地时竖直方向的分速度相等，又tan θ1＝ ，tan θ2＝，可得 ，故选B。 2．(多选)如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正方向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0，2L)处抛出，落在(2L，0)处；小球b、c从(0，L)处抛出，分别落在(2L，0)和(L，0)处。不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．b和c的运动时间相同 B．a的运动时间是b的两倍 C．a和b的加速度相同 D．b的初速度是c的两倍 答案：ACD 解析：b、c抛出时的高度相同，且小于a抛出时的高度，根据h＝gt2得t＝，可知b、c的运动时间相同，a的运动时间是b的运动时间的倍，A正确，B错误；由于a和b都做平抛运动，只受竖直方向的重力作用，则a和b的加速度相同，C正确；b、c的运动时间相同，b的水平位移是c的水平位移的两倍，则b的初速度是c的两倍，D正确。故选ACD。 3．如图为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为v0，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该挡板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为30°。当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半，忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为(　　) A．　　　B． 　　　C．　　　D． 答案：B 解析：由几何关系可知，水流冲击挡板时，水流的速度方向与水平方向成60°角，则有 ＝tan 60°，所以水流速度为v＝ ＝2v0，根据题意知被冲击后的挡板的线速度为v′＝v＝v0，所以水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为ω＝ ＝ ，故B正确。 4．(2024·福建宁德高三月考)如图所示，1、2两个小球以相同的速度v0水平抛出。球1从左侧斜面抛出，经过时间t1落回斜面上，球2从某处抛出，经过时间t2恰能垂直撞在右侧的斜面上。已知左、右两侧斜面的倾角分别为α＝30°、β＝60°，则(　　) A．t1∶t2＝1∶2 B．t1∶t2＝1∶3 C．t1∶t2＝2∶1 D．t1∶t2＝3∶1 答案：C 解析：由题意可得，对球1，有tan α＝，对球2，有tan β＝，又tan α·tan β＝1，联立解得t1∶t2＝2∶1，A、B、D错误，C正确。 5．某农场安装的一种自动浇水装置可以简化为如图所示的模型。农田中央O点处装有高度为h的竖直细水管，其上端安装有长度为l的水平喷水嘴。水平喷水嘴可以绕轴转动，角速度为ω＝，出水速度v0可调节，其调节范围满足ωl≤v0≤2ωl，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是(　　) A．自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最近距离为2l B．自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最远距离为 C.自动浇水装置能灌溉到的农田面积为4πl2 D．自动浇水装置能灌溉到的农田面积为6πl2 答案：B 解析：水在空中做平抛运动，竖直方向有h＝gt2，解得t＝，水被喷出时，水平方向同时具有两个速度，沿径向向外的出水速度v0，垂直径向方向的水平速度v1＝ωl，则水平方向的两个位移分别为x0＝v0t，x1＝v1t＝ωlt＝＝l，其中x0的范围满足ωlt＝l≤x0≤2ωlt＝2l，根据几何关系可知，自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最近距离为xmin＝l，自动浇水装置能灌溉到的农田离O点最远距离为xmax＝，故A错误，B正确；自动浇水装置能灌溉到的农田面积为S＝π-＝＝5πl2，故C、D错误。故选B。 6．如图所示，窗子上、下沿间的高度差H＝1.6 m，竖直墙的厚度d＝0.4 m，某人在距离墙壁L＝1.4 m、距窗子上沿h＝0.2 m 处的 P点，将可视为质点的小物件以垂直于墙壁的速度v水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g＝10 m/s2。则可以实现上述要求的速度大小是(　　) A．2 m/s　　B．4 m/s　　C．8 m/s　　D．10 m/s 答案：B 解析：小物件做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧墙边缘穿过时速度v最大，此时有L＝vmaxt1, h＝，代入数据解得vmax＝7 m/s；小物件恰好擦着窗子下沿左侧墙边缘穿过时速度v最小，则有L＋d＝vmint2，H＋h＝，代入数据解得vmin＝3 m/s，所以v的取值范围是3 m/s≤v≤7 m/s，故B正确，A、C、D错误。 7．(2024·江苏卷·T4)喷泉a、b形成如图所示的形状，不计空气阻力，则喷泉a、b的(　　) A．加速度相同 B．初速度相同 C．最高点的速度相同 D．在空中的时间相同 答案：A 解析：不计空气阻力，喷泉喷出的水在空中只受重力，加速度均为重力加速度，故A正确；竖直方向，根据对称性可知在空中运动的时间t＝2，可知，D错误；最高点的速度等于水平方向的分速度 vx＝，由于水平方向的位移大小关系未知，无法判断最高点的速度大小关系，根据速度的合成可知无法判断初速度的大小关系，B、C错误。故选A。 8．如图所示，某同学在篮筐前某位置跳起投篮。篮球出手点离水平地面的高度h＝1.8 m。篮球离开手的瞬间到篮筐的水平距离为x＝5 m，水平分速度大小v＝10 m/s，要使篮球到达篮筐时，竖直方向的分速度刚好为零。将篮球看成质点，篮筐大小忽略不计，忽略空气阻力，取重力加速度大小g＝10 m/s2。篮筐离地面的高度为(　　) A．2.85 m B．3.05 m C．3.25 m D．3.5 m 答案：B 解析：篮球离开手到篮筐的时间为t＝ s＝0.5 s，要使篮球到达篮筐时，竖直方向的分速度刚好为零，则有＝2g(H－h)，vy＝gt，联立解得H＝3.05 m，故选B。 9．如图所示，将小球从倾角为θ＝30°的光滑斜面上A点以速度v0＝10 m/s水平抛出(即v0∥CD)，最后从B处离开斜面，已知AB间的高度h＝5 m，g取10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．小球的加速度为 m/s2 B．小球做平抛运动，运动轨迹为抛物线 C．小球到达B点时的速度大小为10 m/s D．小球从A点运动到B点所用的时间为1 s 答案：C 解析：根据牛顿第二定律有mg sin θ＝ma，解得a＝g sin θ＝10× m/s2＝5 m/s2，故A错误；小球在斜面上沿CE方向加速度恒定(不为g)，做匀加速直线运动，沿CD方向做匀速直线运动，则小球做类平抛运动，故B错误；小球沿斜面向下做匀加速直线运动，有at2，代入数据解得t＝2 s，小球到达B点时的速度大小为vB＝ m/s＝10 m/s，故C正确，D错误。 10．(10分)(2022·全国甲卷·T24)将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度s1和s2之比为 3∶7。重力加速度大小取g＝10 m/s2，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。 答案： m/s 解析：频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为t＝4T＝0.05×4 s＝0.2 s 设抛出瞬间小球的速度为v0，每相邻两球间的水平方向上的位移为x，竖直方向上的位移分别为y1、y2，根据平抛运动位移公式有x＝v0t y1＝×10×0.22 m＝0.2 m y2＝g(2t)2－ m＝0.6 m 令y1＝y，则有y2＝3y1＝3y 已标注的线段s1、s2分别为s1＝ s2＝ 则有∶＝3∶7 整理得x＝y 故在抛出瞬间小球的速度大小为v0＝。 11．(12分)(2024·山东10月联考)“跳一跳”小游戏模拟了斜抛运动。玩家通过按压屏幕时间的长短控制棋子跳动的水平距离。某次游戏中，棋子(可视为质点)从正方体平台A上表面中心跳向正方体平台B，初速度方向在过平台A、B中心的竖直面内。平台的边长和平台间距离均为L，空气阻力不计，棋子的大小忽略不计，重力加速度为g(斜抛运动的轨迹关于通过最高点的竖直线对称)。 (1)若某次游戏中棋子上升的最大高度为H，求棋子从最高点落到平台B上表面中心的时间； (2)求(1)情形下，棋子落到平台B上表面中心的速度与水平方向夹角的正切值； (3)保持棋子初速度与水平方向夹角θ不变，为使棋子能落在平台B上，求棋子初速度大小v的取值范围。 答案：(1)　(2)　(3) ≤v≤ 解析：(1)棋子从最高点落到平台B上表面中心的运动可视为平抛运动，则运动的时间t＝。 (2)棋子从最高点落到平台B上表面中心时 竖直速度vy＝ 水平速度vx＝ 速度与水平方向夹角的正切值tan θ＝。 (3)若棋子落到平台B的左边缘，则 v1cos θ·t1＝1.5L，t1＝ 解得v1＝ 若棋子落到平台B的右边缘，则 v2cos θ·t2＝2.5L，t2＝ 解得v2＝ 则初速度的取值范围为 ≤v≤ 。 学生用书第73页 学科网（北京）股份有限公司 $