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训练20
抛体运动的规律
(总分:60分)
儿基础巩固」
4.(5分)(多选)如图所示,从某高度
处水平抛出一小球,经过时间t到
1.(5分)人站在平台上平抛一小球,球离手时的速度
达地面时,小球速度方向与水平方
为1,落地时速度为02,不计空气阻力,下列图中
向的夹角为0,不计空气阻力,重力
能表示出速度矢量的变化过程的是
加速度为g。下列说法正确的是
A.小球水平抛出时的初速度大小为,
tan 0
B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角
D
为号
2.(5分)(2024·湖北卷)如图所示,有五片荷叶伸出
C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长
荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶
D.若小球初速度增大,则0减小
上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面
5.(5分)(多选)如图所示,
内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d
正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小
光滑斜面长为1,宽为b,
的初速度完成跳跃,则它应跳到
()
顶角为0,一物块从斜面
左上方顶点P以平行于
底边的初速度。水平射
h
入,沿斜面运动,恰好从底端Q离开斜面,物块可
看成质点,则
g sin 0
A.物块的初速度v。=b
21
A.荷叶aB.荷叶bC.荷叶cD.荷叶d
3.(5分)(多选)(2024·江西卷)
B.物块的初速度v。=b。
g cos 0
一条河流某处存在高度差,小
鱼从低处向上跃出水面,冲到
C.物块到达Q点时的速度vQ=
高处。如图所示,以小鱼跃出
4gl2cos 0+gb2cos 0
水面处为坐标原点、x轴沿水平方向建立坐标系,
21
小鱼的初速度为o,末速度v沿x轴正方向。在
D.物块到达Q点时的速度vQ=
此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关
2gl'cos 0+gb'cos 0
于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速
2
度.和竖直方向分速度v,与时间t的关系,下列
6.(5分)(2024·浙江卷)如图所示,
细水管
图像可能正确的有
小明取山泉水时发现水平细水管
到水平地面的距离为水桶高的两
倍,在地面上平移水桶,水恰好从
桶口中心无阻挡地落到桶底边沿
A。已知桶高为h,直径为D,则水
A
离开出水口的速度大小为
A月
B.
Dg
42h
C.+DD g
D.(√2+1)D
D
2
√2h
(横线下方不可作答)
327
第四章曲线运动
7.(5分)(2024·北京大兴区三模)中国的面食文化10.(5分)(多选)(2024·山东卷)
博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下
如图所示,工程队向峡谷对岸P
.309
一绝,传统的操作手法是一手托面一手拿刀,直接
平台抛射重物,初速度vo大
将面削到开水锅里。如图所示,小面片刚被削离
小为20m/s,与水平方向的夹
时距开水锅的高度为L,与锅沿的水平距离为L,
角为30°,抛出点P和落点Q
锅的半径也为L,若将削出的小面片的运动视为
的连线与水平方向夹角为30°,重力加速度g取
平抛运动,且小面片都落入锅中,重力加速度为g,
10m/s2,忽略空气阻力。重物在此运动过程中,
则下列关于所有小面片的描述正确的是(
下列说法正确的有
(
A.运动时间为2√3s
B.落地速度与水平方向的夹角为60
C.重物离PQ连线的最远距离为10m
D.轨迹最高点与落点的高度差为45m
A.空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐
11.(10分)(2025·八省联考四川卷)某同学借助安
渐变大
装在高处的篮球发球机练习原地竖直起跳接球。
B.掉落位置不相同的小面片,从抛出到落水前瞬
该同学站在水平地面上,与出球口水平距离1=
间速度的变化量不同
2.5m,举手时手掌距地面最大高度h。=2.0m.
C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
发球机出球口以速度v。=5m/s沿水平方向发
球。从篮球发出到该同学起跳离地,耗时t。=
D.若初速度为o,则
gL
<v<√2gL
0.2s,该同学跳至最高点伸直手臂恰能在头顶正上
方接住篮球。重力加速度大小g取10m/s2。求:
L素养提升」
(1)t。时间内篮球的位移大小;
8.(5分)某科技比赛中,
R
(2)出球口距地面的高度。
参赛者设计了一个轨道2m
模型,如图所示。模型
0.8m
放到0.8m高的水平桌
子上,最高点距离水平地面2m,右端出口水平。
现让小球从最高点由静止释放,忽略阻力作用,为
使小球飞得最远,右端出口距离桌面的高度应设
计为
A.0
B.0.1m
C.0.2m
D.0.3m
9.(5分)(2024·福建卷)如
P
图所示,先后两次从高为
OH=1.4m高处斜向上O
Q02
抛出质量为m=0.2kg同一物体落于Q1、Q2,测
得OQ1=8.4m,OQ2=9.8m,两轨迹交于P点,
两条轨迹最高点等高且距水平地面高为3.2m,下
列说法正确的是
()
A.第一次抛出上升时间和下降时间的比值为√7:4
B.第一次过P点比第二次机械能少1.3J
C.落地瞬间,第一次和第二次的动能之比为72:85
D.第二次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹
角比第一次大
红对勾·讲与练
328
高三物理·基础版
■(6)设细线拉力为T,对钩码根据牛顿
第二定律有F一T=a,对小车根据
牛顿第二定律有T=Ma,联立解得
F=(M十m)a,变形得a=M十m
F,
当m《M时,可认为m十M=M,则
a=M·F,即a与F成正比。
4.1)@008(2)2L(32g6
4T2
解析:(1)正确步骤为:给B桶一竖直
向下的速度,通过不断调整B桶中细
砂的质量,直到打出的纸带点迹均匀,
从A桶中取一个钩码放入B桶,接通
打点计时器电源,释放B桶,利用纸带
测出加速度a,重复步骤①的操作,得
到多组数据,根据所得数据,作出相关
图像,得出结论。故顺序为②①④③。
(2)由逐差法有x5-x1a=a(2T),整
理有a=一2
4T2。
(3)设B桶和细砂的总质量为m1,A
桶的质量为m2,钩码的总质量为m3,
从A桶中取出钩码放到B桶中的质量
为m1,设细绳拉力为T,有m1十m2十
m3=M,初始时B桶中没放钩码时,A
桶和B桶匀速下落有m1g=(2十
m3)g,整理有m1=m2十m3,当从A
桶中取出质量为1的钩码放到B桶
中时,对B桶有(m1十m1)g一T=
(m1十m1)a,对A桶有T一(m2十
m3一m1)g=(mg十m3一m1)a,解得
M
2m1g=Ma,变形有m,一2ga,由于以
B桶中钩码的质量为纵坐标,A桶和B
桶的加速度为横坐标,得到一条过原
点、斜率为的直线,则有k=2,解
得M=2gk。
第四章曲线运动
训练19曲线运动运动的
合成与分解
1.B当乒乓球经过纸筒口时,对着乒乓
球横向吹气,乒乓球所受合力的方向
与速度方向不在同一条直线上,乒乓
球做曲线运动,故乒乓球会偏离原有
的运动路径:而乒乓球会获得一个横
向的速度,此速度与乒乓球原有的速
度合成一个斜向左下方的合速度,因
此乒乓球将向左下方运动但不进入纸
筒。故A、CD错误,B正确。
2.C在“嫦娥四号”着
陆前的主减速段探测
F
器几乎是沿着一条倾
斜的直线做减速运动,
故探测器受到的合力
方向与运动方向相反,
G
因受到的重力竖直向下,通过受力分
析可知,发动机的喷气方向为?方向,
如图所示,故C正确,A、B、D错误。
3.A由题图可知,在0一t1时间内无人
机在竖直方向向上做匀速直线运动,
水平方向向右做匀减速直线运动,可
514红对构·讲与练·高三物理·
知在0一t1时间内无人机受到的合力
方向水平向左,根据合力指向轨迹凹
侧,可知0~一t1时间内无人机运动的轨
迹向左弯曲;在t1~t2时间内无人机
在竖直方向向上做匀减速直线运动,
水平方向向右做匀速直线运动,可知
在t1t2时间内无人机受到的合力竖
直向下,根据合力指向轨迹凹侧,可知
在t1t2时间内无人机运动的轨迹向
下弯曲。故选A。
4.B如图所示,以
.3m/s
伞面为参考系,雨
滴同时有水平向东
伞面
和竖直向下的分速
4 m/s
度,则有tan0
伞柄
3
,解得9=37°,
可知伞柄应指的方向为向西倾斜,与
竖直方向成37°角,B正确,A、C、D
错误。
5.D河宽d=300m一定,当木船船头
垂直河岸时,船速在垂直河岸方向上
的分速度最大,渡河用时最短,即U=
1m/s,渡河时间最短为tim=
d
300
1
s=300s,故选D。
6.D当船头方向垂直于河岸时,渡河时
间最短,由题意可知,冲锋舟渡河的最
短时间为t=40s,由运动学公式有河
宽d=v1t=200m。若冲锋舟在静水
中的速度大小为2,河水的流速大小
为1,则冲锋舟在静水中的速度小于
水速,设合速度方向与河岸夹角为日,
由几何关系可知,当船头方向垂直于
合速度时,此时小船渡河位移最短,则
有sin日三,渡河的最短距离s
d=d=250m,D正确。
sin a v2
7.BC设细绳与竖直方向的夹角为日,则
VpCOs日=va,当P匀速向上运动时0
增大,Q做减速运动,故A错误,B正
确;对P有mg=Tcos9,0增大时细绳
拉力T增大,杆对P的弹力F、=Tsin8
增大,故C正确,D错误。
8.CP从开始运动到到达最低点的过
程中,先向下做加速运动,加速度向
下,处于失重状态,然后又向下做减速
运动,加速度向上,处于超重状态,故A
错误;当日=90°时,P的速度为0,位置
最低,即Q到达O,点正下方,此时Q
的速度最大,即当日=90°时,Q的速度
最大,P的速度最小,为零,故B错误,
C正确;由题可知,P、Q用同一根细绳
连接,则Q沿绳子方向的速度与P的
速度相等,则当0=60°时,vQc0s60°=
Vp,解得Up:va=1:2,故D错误。
9.C球A与球形容
器球心学高,速度
0
1方向竖直向下,2
速度分解如图所示,
98
B021
基础版
1
有1=U1sin30=之1,球B此时速度
方向与杆的夹角为a=60°,因此v21=
1
0,c0s60°=2,沿杆方向两球速度
相等,即21=11,解得V2=1,C
正确。
10.ABD由x方向的速度图像可知,质
点在x方向的加速度为1.5m/s,受
力F,=max=3N,由y方向的位移
图像可知,质点在y方向做匀速直线
运动,速度为vy=一4m/s,受力
Fy=0,因此质点的初速度大小为
5m/s,A正确;质点受到的合力为
3N,方向沿x正方向,显然,质点初
速度方向与合力方向不在同一条直
线上,质点做匀加速曲线运动,B正
确;2s末质点速度大小为v=
√/62+(-4)2m/s=2√/13m/s,C
错误;前2s内质点在x方向上的位
1
移大小为x=u,t十2a,t=9m,质
点在y方向上的位移大小为y=8m,
合位移大小为!=√x十y=
√/145m≈12m,D正确。
11.B由于t时刻小车的速度为v=gt,
可知小车的加速度大小为g,方向水
平向右,对物块在水平方向有F、=
mg,在竖直方向有mg一uFy=ia,
U,=at,则t时刻物块的速度大小
0=√0十,解得,=
2 gt,B
正确。
12.BC活塞滑块的速度为U,P点的速
度方向沿竖直方向,将P,点的速度分
解,根据运动的合成与分解可知,沿
杆PQ方向的分速度为Ucos日,Q点
做圆周运动,实际速度是圆周运动的
线速度,可以分解为沿杆PQ方向的
分速度和垂直于杆PQ方向的分速
度,设Q的线速度为U',则沿杆PQ
方向的分速度为u'sin(180°-p)=
sinp,=wR,又二者沿杆PQ方
向的分速度是相等的,即联立可得
v'=UcOs g
_ucos
sin Rsin
,A错误,B正
确;若Q匀速转动,日增大,9减小,则
此时P向下加速,P、Q线速度大小
关系与杆OQ长度有关,大小无法比
较,C正确,D错误。
训练20抛体运动的规律
1.C小球做平拋运动,只受重力作用,
加速度方向竖直向下,所以速度变化
的方向竖直向下,C正确。
2.C青蛙做平抛运动,在水平方向做匀
速直线运动,竖直方向做自由落体运
动,则有x=th=2t,可得0=
工√分,因此水平位移越小,竖直高度
g
越大,初速度越小,因此跳到荷叶c上
面需要的初速度最小,故选C。
3.AD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v为定值,则有水平位移x=
v,t,故A正确,C错误;小鱼在竖直方
向上做竖直上抛运动,则y=vyot
2t,0y=00一gt,且在最高点时竖
直方向的分速度为0,故B错误,D
正确。
4.AD
如图所示,
由tan0=整可
得,小球平抛的初
速度大小v。=
gt
m月A正确,由
末速度方向与水平方向的夹角日和位
移与水平方向的夹角α关系可知,
1
tan a=
tan0,则a≠2,B错误:小
球做平抛运动的时间t=√
,与小
g
球初速度大小无关,C错误;由tanB=
可知,o越大,0越小,D正确。
Vo
5.BC
物块在斜面上做类平抛运动,有
b=vot,1=
1
)at,物块在斜面上的加
速度为
a=
mg cos
m
gcos9,联立解
得物块的初速度U。=b
gcos日
故A
21
错误,B正确:物块在Q,点平行斜面长
方向的分速度为v,=at,物块到达Q
点时的速度vQ=√06十u
4gl'cos 0-gb'cos 0
,故C正确,D
21
错误。
6.C设出水口到水桶中心的距离为x,
2h
则x=oNg
落到桶底A点时有
x十
D
2·2h
2
,解得v。
g
(W2+1)D
,故选C。
2
2h
7.A面片飞行过程中水平方向做匀速
直线运动,若先飞出的面片初速度较
大,则空中相邻两个面片飞行过程中
水平距离逐渐变大,故A正确;掉落位
置不相同的小面片,下落高度相同,由
么=之g可知,下落的时间相等,由
△v=gt可知,从抛出到落水前瞬间速
度的变化量相等,故B错误;由h=
1
2L
1可知.下落时间为1=
,水
平位移的范围为L<x<3L,则初速度
的取值范国为上<。
<上,可得
9gL
,落入锅中时的竖
2
直分速度为v,=√2gL,则小面片落
入锅中时,最大速度vx=
2
3g虹,最小速度为
2
虹,可知小
umm=入2gL十2=V27
面片落入锅中时,最大速度不是最小
速度的3倍,故C、D错误。
8.C小球从最高点到右端出口的过程
机械能守恒,有mg(H一h)=2mu,
从右端出口飞出后,小球做平抛运动,
1
有x=t,h=2gt,联立解得x=
2√(H一h)h,根据数学知识可知,当
H一h=h时,x最大,即h=1m时,
小球飞得最远,此时右端出口距离桌面
的高度为△h=1m一0.8m=0.2m,故C
正确。
9.B第一次抛出上升的高度为h1=
3.2m一1.4m=1.8m,故上升时间为
=0.6s,最高点距水平地
t上1一Ng
面高为h。=3.2m,故下降的时间为
=0.8s,故第一次抛出上
tr1=√g
升时间和下降时间的比值为3:4,故
A错误:两条轨迹最高点等高,故可知
两次从抛出到落地的时间相等,为t=
t上1十t1=1.4s,故可得第一次和第
二次抛出时水平方向的分速度大小分
别为vx1三
0Q1=6m/s0x2
0Q:
t
7m/s,由于两条轨迹最高点等高,故
抛出时竖直方向的分速度相等,为
Vy=gt上1=6m/s,由于物体在空中运
动过程中机械能守恒,故第一次过P
点比第二次机械能少△E=之mu:
1
m01=1,3J,故B正确;从抛出到
落地瞬间根据动能定理有Ek1=
Eko1十mghon=2m(v品+v)+
mgh on 10 J,Eve =Exo2+mghon
1
2m(u:+v)十nghon=11.3J,故
落地瞬间,第一次和第二次的动能之
比为100:113,故C错误:根据前面分
析可知两次抛出时竖直方向的分速度
相同,两次落地时物体在竖直方向的
分速度也相同,由于第一次的水平分
速度较小,物体在水平方向速度不变,
故可知第一次抛出时速度与水平方向
的夹角较大,第一次落地时速度与水
平方向的夹角也较大,则第一次抛出
时速度方向与落地瞬间速度方向夹角
比第二次大,故D错误。
10.BD将初速度分解为沿PQ方向的分
速度v1和垂直PQ的分速度2,则
01=cos60°=10m/s,v2=vosin60°=
10√3m/s,将重力加速度分解为沿
PQ方向的分加速度a1和垂直PQ
的分加速度a2,则有a1=gsin30°=
5m/s2,a2=gcos30°=5V5m/s2,垂
直PQ方向根据对称性可得重物运动
时间为t=22=4s,重物离PQ连
ax
线的最远距离为dms=2a2
10√3m,故A、C错误:重物落地时竖
直分速度大小为v,=一v0sin30°十
gt=30m/s,则落地速度与水平方向
夹角正切值为tanB=马=
c0s30
√5,可得0=60°,故B正确;从抛出到
最高点所用的时间为t1=
osin30°
g
1s,则从最高,点到落地所用的时间为
t2=t一t1=3s,轨迹最高点与落点的
高度差为h=2g=45m,故D正确。
1L.(1)26
m(2)3.7m
5
解析:(1)在t。时间内,篮球水平方向
做匀速直线运动,位移为x=v。t。
5×0.2m=1m,竖直方向做自由落
1
1
体运动,位移为h=2gt=之×
10X0.2m=0.2m,所以t。时间内
篮球的位移大小为x。=√x十h=
V+(0.2)m三5m。
(2)从发出球到接住球经过的时间为
12.5
s=0.5s,所以该同学起
5
跳离地到接住球经历的时间为t1=
t一t。=0.3s,该同学起跳后上升的高
1
1
度为h1=2ti=2X10X0.3m=
0.45m,整个过程篮球下降的高度
1
h,=2gt=2
×10×0.5m=
1.25m,所以出球口距地面的高度为
H=h。+h1十h,=2m十0.45m十
1.25m=3.7m。
训练21圆周运动
1.AC题图中三个齿轮边缘的线速度大
小相等,则A,点和B点的线速度大小
之比为1:1,由v=wr可知,线速度一
定时,角速度与半径成反比,则A点和
B点角速度之比为3:1,A、C正确,B、
D错误。
2.C汽车以恒定速率转弯时,汽车的加
速度大小不变,方向时刻发生变化,汽
车做变加速曲线运动,故A错误;汽车
以恒定速率转弯时,根据F=mR可
知转弯半径越大,所需向心力越小,故
B错误;为了减小弯道行车安全隐患,
弯道路面应该设计成内低外高,使路
面对汽车的支持力有指向弯道圆心的
分力,故C正确:弯道路面倾斜,但当
汽车转弯时的速度过大,路面对汽车
参考答案515