2026届高三物理二轮专题复习专题强化练习 第3讲 抛体运动

第3讲 抛体运动 专题强化练习 基础保分练 1． 选择题： 1.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 2.如图所示，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，重力加速度为g，则水离开出水口的速度大小为(　　) A. B. C. D.(+1)D 3.(2025·江苏新高考联盟一模)炮弹的速度越大，受到的空气阻力越大，一炮弹从水平面A处射出，落到B点，其弹道曲线如图所示。炮弹从A运动到B的过程中(　　) A.水平方向的分速度一直减小 B.上升的时间大于下降的时间 C.在最高点时的速度最小 D.在最高点时的加速度最小 4.(2025·黑吉辽蒙卷·6)如图，趣味运动会的“聚力建高塔”活动中，两长度相等的细绳一端系在同一塔块上，两名同学分别握住绳的另一端，保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落，则v(　　) A.一直减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 5.如图所示，将两小沙包a、b以不同的初速度分别从A、B两处先后相差0.5 s水平相向抛出，同时落在水平面同一处，且速度方向与竖直方向夹角相等。两小沙包a、b视为质点，并在同一竖直面内运动，不计空气阻力，g取10 m/s2，下列说法中正确的是(　　) A.A处比B处高1.25 m B.若将两沙包同时水平抛出，落地前可能会相遇 C.若已知B处高度和沙包b的下落时间，可求出A、B的水平距离 D.若已知A处高度和沙包a的初速度，可求出A、B的水平距离 6.(2025·云南卷·3)如图所示，某同学将两颗鸟食从O点水平抛出，两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两运动轨迹在同一竖直平面内，则(　　) A.两颗鸟食同时抛出 B.在N点接到的鸟食后抛出 C.两颗鸟食平抛的初速度相同 D.在M点接到的鸟食平抛的初速度较大 7.(2025·安徽卷·6)在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。t=0时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是(　　) 综合创新练 一.选择题： 8.如图所示为内燃机部分结构的剖面简图，曲轴OA绕O点沿逆时针方向匀速转动，转速为n，曲轴与连杆AB连接在A点，连杆与活塞连接在B点，=R。此时OA⊥AB，连杆AB与OB的夹角为θ，则(　　) A.图示时刻活塞的速度大小为 B.图示时刻活塞的速度大小为2πnRcos θ C.曲轴和活塞运动周期不相等 D.从图示时刻至活塞到最高点，活塞一直处于超重状态 9.如图所示，倾角为θ=37°的足够长斜面固定在水平地面上，将一小球(可视为质点)从斜面底端O点以初速度v0斜向上抛出，经过一段时间，小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的P点。已知重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，不计空气阻力。则O、P两点之间的距离为(　　) A. B. C. D. 10.(2025·江苏省新高考基地学校模拟)如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆柱形圆筒竖直固定，在距底面高h处将一小滑块以初速度v0沿水平切线方向射入圆筒(俯视图如图乙所示)，小滑块将沿圆筒内壁旋转滑下。在滑块下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(　　) A.筒壁对滑块的弹力逐渐增大 B.仅增大v0，滑块运动的时间减少 C.仅增大h，滑块旋转的圈数不变 D.仅减小R，滑块运动的路程不变 11.一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图甲所示。从t=0开始，将一可视为质点的物块从O点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力F1和F2，其大小与时间t的关系如图乙所示。已知物块的质量为1.2 kg，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。则(　　) A.物块始终做匀变速曲线运动 B.t=1 s时，物块的y坐标值为2.5 m C.t=1 s时，物块的加速度大小为5 m/s2 D.t=2 s时，物块的速度大小为10 m/s 二．计算题： 12.如图所示，光滑水平桌面上，一轻质弹簧左端固定，用质量m=0.1 kg的小球压缩，释放后，小球离开弹簧的速度v0=2 m/s。小球从O点飞出，在斜面上第一次落点为A，第二次落点为B。小球与斜面碰撞前后沿斜面的分速度不变，垂直斜面的分速度大小不变、方向相反。已知斜面倾角为37°，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)弹簧的弹性势能最大值Ep； (2)小球从O到A运动的时间t1； (3)O与B间距离L。 尖子生选练 13.(2025·江苏省第三次质检)如图甲，某同学需要通过小木筏渡过一条河，已知小木筏在静水中的速度大小为5 m/s。受地形等因素影响，不同位置河水流速会有变化。出发点A下游某位置的水流速度与该位置到A点的沿河距离关系如图乙所示，已知小木筏前端始终垂直河岸，最终到达对岸偏离正对面20 m的B处，则以下说法正确的是(　　) A.小木筏在河水中的轨迹是直线 B.河的宽度为16.25 m C.若水流速度恒为8 m/s，小木筏过河时间将变短 D.若水流速度恒为8 m/s，小木筏可调节前端指向使轨迹垂直河岸渡河 参考答案： 1.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，A正确；设喷泉喷出的水竖直方向的分速度为vy，水平方向的分速度为vx，竖直方向，根据对称性可知在空中运动的时间t=2，可知tb>ta，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。 2.答案　C解析　设出水口到水桶口中心水平距离为x，则x=v0，落到桶底A点时x+=v0，解得v0=，故C正确。 3.答案　A解析　炮弹在水平方向所受空气阻力水平向左，则炮弹在水平方向一直做减速直线运动，炮弹在水平方向的分速度一直减小，故A正确；上升阶段炮弹在竖直方向所受空气阻力向下，下降阶段在竖直方向所受空气阻力向上，则上升阶段在竖直方向的加速度大小大于下降阶段在竖直方向的加速度大小，上升阶段在竖直方向的末速度为零，其逆过程为初速度为零的加速运动，由于上升阶段与下降阶段的竖直位移大小相等，则炮弹上升的时间比下降的时间短，故B错误；当炮弹所受合力方向与速度方向垂直时炮弹的速度最小，在最高点，速度方向沿水平方向，炮弹所受合力方向斜向左下方，不与速度垂直，在最高点炮弹的速度不是最小，故C错误；炮弹所受合力最小时加速度最小，在最高点炮弹所受合力不是最小，合力最小位置在从最高点下降过程的某位置，故D错误。 4.答案　B解析　设两边绳与竖直方向的夹角为θ，塔块沿竖直方向匀速下落的速度为v块，将v块沿绳方向和垂直绳方向分解，将v沿绳方向和垂直绳方向分解，可得v块cos θ=vsin θ，解得v=，由于塔块匀速下落时θ在减小，故可知v一直增大。故选B。 5.答案　D解析　设沙包b下落时间为t，则沙包a下落时间为t+0.5 s，A处比B处高Δh=g(t+0.5 s)2-gt2=(1.25+5t) m，由此可知Δh>1.25 m，故A错误；若将两沙包同时水平抛出，相同时间内下落的高度相同，故沙包a始终在沙包b的上方，在落地前两沙包不会相遇，故B错误；由于两沙包落地速度方向与竖直方向夹角相等，则=，A、B的水平距离为x=vbt+va(t+0.5 s)，由此可知，要求A、B的水平距离，需要知道沙包的下落时间和初速度，而平抛运动的下落时间与高度有关，故C错误，D正确。 6.答案　D解析　鸟食的运动视为平抛运动，则在竖直方向有h=gt2，由于hM<hN，则tM<tN，要同时接到鸟食，则在N点接到的鸟食先抛出，故A、B错误；在水平方向有x=v0t=v0，过M点作一水平面，如图所示。可看出在相同高度处，在M点接到的鸟食水平位移大，则在M点接到的鸟食平抛的初速度较大，故C错误，D正确。 7.答案　D解析　因为质点M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度vN与M在竖直方向的分速度vMy大小相等，设M做匀速圆周运动的角速度为ω，半径为r，转动角度θ=ωt时刻，其竖直方向分速度vMy=ωrcos ωt，即vN=ωrcos ωt，则D正确，A、B、C错误。 8.答案　A解析　根据圆周运动规律可得A点的线速度大小为vA=2πnR，设图示时刻活塞的速度大小为v1，则根据运动的合成与分解可知vA=v1cos θ，解得v1=，故A正确，B错误； 曲轴和活塞用连杆连接，运动周期相等，C错误； 设∠OAB=α，活塞的速度大小为v，则vAcos (α-)=vcos θ，解得v=vA，从图示时刻至活塞到最高点，vA不变，sin α一直减小，cos θ一直增大，所以v一直减小，活塞一直处于失重状态，D错误。 9.答案　A解析　小球抛出后，将小球的速度与重力加速度分别沿斜面与垂直于斜面分解，则小球在这两个方向上均做匀变速直线运动。小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的P点，表明此时沿斜面方向的分速度为0，根据对称性，小球打在P点时垂直于斜面方向的分速度与抛出时垂直于斜面方向的分速度等大反向。设抛出时初速度v0与斜面之间的夹角为α，在沿斜面方向上有0-v0cos α=-gsin θ·t，在垂直于斜面的方向上有-v0sin α=v0sin α-gcos θ·t，解得sin α=，cos α=，在沿斜面方向上有LOP=，解得LOP=，故选A。 10.答案　D解析　滑块的运动可以看成水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。筒壁对滑块的弹力提供其做圆周运动的向心力，故弹力大小不变，故A错误；滑块运动的时间为竖直方向的自由落体运动的时间，由h=gt2可得t=，即滑块运动的时间由高度决定，与v0无关，故B错误；旋转的圈数为n===，仅增大h，滑块运动的时间变长，圈数会增加，故C错误；滑块运动的路程由高度h和初速度v0决定，仅减小R，滑块运动的路程不变，故D正确。 11.答案　B解析　根据题图乙可得F1=4-t(N)，F2=3t(N)，故两力的合力为Fx=4+2t(N) 物块在y轴方向受到的力不变，为mgsin 30°，x轴方向受到的力Fx在改变，合力在改变，故物块做的不是匀变速曲线运动，故A错误； 沿y轴方向物块做匀加速直线运动，加速度为ay==gsin 30°=5 m/s2 故t=1 s时，物块的y坐标值为y=ayt2=2.5 m故B正确； t=1 s时，Fx=6 N，故ax==5 m/s2则a==5 m/s2故C错误； 沿x轴正方向，对物块根据动量定理得Fxt=mvx-0 由于Fx与时间t成线性关系，故可得×2=1.2vx 解得vx=10 m/s 此时y轴方向速度大小为vy=gsin 30°·t=5×2 m/s=10 m/s 故此时物块的速度大小为v==10 m/s故D错误。 12.答案　(1)0.2 J　(2)0.3 s　(3)2.04 m 解析　(1)小球离开弹簧的过程弹性势能全部转化为小球的动能， 由能量守恒定律有Ep=m，代入数据得Ep=0.2 J (2)小球从O到A的过程做平抛运动，故水平方向有x=v0t1，竖直方向有y=g 根据几何关系可知，O到A过程中水平方向位移与竖直方向位移满足tan 37°= 解得t1=0.3 s (3)如图，将小球从O点飞出后的运动分解到沿斜面方向和垂直斜面方向 则沿斜面方向和垂直斜面方向的初速度分别为 vx=v0cos 37°=1.6 m/s， vy=v0sin 37°=1.2 m/s， 沿斜面方向和垂直斜面方向的加速度分别为 ax=gsin 37°=6 m/s2，ay=gcos 37°=8 m/s2 根据运动的对称性可知，小球运动到A点时，小球在垂直斜面方向的速度与从O点飞出时垂直斜面方向的初速度大小相等，方向相反，故小球从O到A运动时间为t1=2 同理，小球从A到B运动时间为t2=2 故t1=t2 小球从O运动到B的时间为t=2t1=0.6 s 故O与B间距离为L=vxt+axt2=1.6×0.6 m+×6×0.62 m=2.04 m。 13.答案　B解析　由题图乙可知，小木筏在沿水流方向上做变速运动，垂直河岸方向上做匀速直线运动，合外力与合速度不共线，轨迹一定为曲线，故A错误；设在沿河方向运动极短距离Δx耗时Δt，根据瞬时速度定义，则有Δt=，渡河总时间t=∑Δt=∑，即题图乙中图线与横轴围成的面积表示运动时间，则t=×(+)×20 s= s，河宽d=v静水·t=5× m=16.25 m，故B正确；过河时间取决于河宽和小木筏垂直河岸的分速度，由题可知小木筏前端始终垂直河岸，则小木筏垂直河岸的分速度始终为5 m/s，小木筏过河时间不受水流速度影响，故C错误；当水流速度恒为8 m/s时，无论如何调节小木筏前端指向，水流速度和木筏速度都无法合成垂直河岸的速度，故此时无法使轨迹垂直河岸渡河，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $