第5章 抛体运动 真题演练-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）

第五章 真题演练 黑题真题体验 限时：75min 高考非常解 3.(2020·山东高考)单板滑雪U形池比赛是冬 1.★★★(2022·山东高考)（多选）如图所示， 奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所 某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速 示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分 度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离 之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连 4.8m.当网球竖直速度为零时，击中墙壁上 接而成，轨道倾角为17.2°.某次练习过程中， 离地高度为8.45m的P点.网球与墙壁碰撞 运动员以vM=l0m/s的速度从轨道边缘上的 后，垂直墙面速度大小变为碰前的0.75倍， M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度 平行墙面的速度不变.重力加速度g取 方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°，腾空 10m/s2,网球碰墙后的速度大小v和着地点 后沿轨道边缘的N点进人轨道.图乙为腾空过 到墙壁的距离d分别为 程左视图.该运动员可视为质点，不计空气阻 Pt 力，重力加速度g取10m/s2,sin72.8°= 8.45m 0.96,cos72.8°=0.30.求： m (1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大 值d; A.v=5 m/s B.v=3√2m/s (2)M、N之间的距离L. C.d=3.6m D.d=3.9m 考点1运动的合成与分解 2.(2023·江苏高考)达·芬奇的手稿中描述了 这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线 17.2o 向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子.若不 水平面 计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排 U 列的几何图形是 ( 运动方向一 运动方向一 B 运动方向· 运动方向一 第五章黑白题021 考点2实验：探究平抛运动的特点 00 4.（2023·北京高考)用频闪照相记录平抛小球 在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点： (1)关于实验，下列做法正确的是 (填选项前的字母)： 图3 A.选择体积小、质量大的小球 考点3抛体运动的规律 B.借助重垂线确定竖直方向 5.(2024·江苏高考)喷泉a、b出射点高度相 C.先抛出小球，再打开频闪仪 同，形成如图所示的形状，不计空气阻力，则 D.水平抛出小球 喷泉a、b的 () (2)图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出， 同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述 运动过程.图2为某次实验的频闪照片，在 A.加速度相同 误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球 B.初速度相同 的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做 C.最高点的速度相同 运动；根据 D.在空中的时间相同 可判断A球水平方向做匀速直线运动. 6.（2024·江西高考)（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 00 为o,末速度v沿x轴正方向.在此过程中，小 o 0 鱼可视为质点且只受重力作用.关于小鱼的水 图1 图2 平位置x、竖直位置y、水平方向分速度v,和 (3)某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平 竖直方向分速度u,与时间t的关系，下列图像 飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动 可能正确的是 (每秒频闪25次)，最多可以得到小球在 空中运动的 个位置， (4)某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解 决此问题，他在频闪照片中，以某位置为 坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作 为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系 xOy,并测量出另外两个位置的坐标值 (x1,少)、(x2,y2),如图3所示.根据平抛 7.(2024·山东高考)（多选）如图所 运动规律，利用运动的合成与分解的方 示，工程队向峡谷对岸平台抛射重 讲解 法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切 物，初速度o大小为20m/s,与水平方向的夹 值为 角为30°，抛出点P和落点Q的连线与水平方 必修第二册·RJ黑白题022 向夹角为30°，重力加速度大小取10m/s2,忽 (2)水从管口排出时的速度大小o; 略空气阻力重物在此运动过程中，下列说法 (3)管口单位时间内流出水的体积Q. 正确的是 ( 309 Q A.运动时间为23s B.落地速度与水平方向夹角为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 10.(2022·全国甲卷)将一小球水平抛出，使用 8.(2023·湖南高考)如图(a),我国某些农村地 频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频 区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种某次抛出 闪仪每隔0.05s发出一次闪光.某次拍摄时， 的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示，其 小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照 轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为0，且轨 片编辑后如图所示.图中的第一个小球为抛 迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速 出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了 度分别为1和v2,其中v1方向水平，2方向斜 3个影像，所标出的两个线段的长度s1和s2 向上忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运 之比为3：7.重力加速度大小g取10m/s2, 动，下列说法正确的是 忽略空气阻力.求在抛出瞬间小球速度的 、谷粒2 大小 谷粒1 a (b) A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B.谷粒2在最高点的速度小于v C.两谷粒从O到P的运动时间相等 D.两谷粒从O到P的平均速度相等 9.(2024·北京高考)如图所示，水平放置的排 水管满口排水，管口的横截面积为S,管口离 水池水面的高度为h,水在水池中的落点与管 口的水平距离为d.假定水在空中做平抛运 动，已知重力加速度为g,h远大于管口内 径求： (1)水从管口到水面的运动时间t; 第五章黑白题0239.C解析：AC.因为表演者从右边斜坡顶点沿斜面方向滑出， 则在水平方向和竖直方向的分速度为，=v,=10m/s,表演 者将做斜抛运动，根据斜抛运动的对称性，当表演者下落到 与斜坡顶点等高时，速度方向与左边斜坡平行，此时距离左 边斜坡最远，在竖直方向，可得运动时间为=2：=2s,在水 平方向的位移为x=v,t=20m,则表演者距离左边斜坡的最 远距离为。=(x-15m)sm45=】万m,故A储误，C正 确；B.表演者下落到与左边斜坡顶点等高时，速度方向沿斜 面向下，继续下落到斜坡上时，速度方向改变，故B错误； D表演者上升到最高点时，在竖直方向人。5m,在水平 方向=，7=10m,设下降的高度为么，则？码=九，西= h2-h1 -(15m-)am459,联立解得，=20m,所以表演 者上升和下降的资度之比为会萄品子：放D错误放 选C 10.(1)初速度相同(2)A(（3)x√6 g 1.(1)2:1(2)①1：4②%=H 解析：(0由州=之，可知6=1：4，由=6，可知 1:u2=4:1,2=2c0s60°，则1：2=2：1； (2)①两球从被击出到飞过球网顶端的过程中，水平位移 相等，则由x=v,t,可得t1:t'2=1:4;②其中1= 。2亚+(H-h,以上联立可得h= g : 9 12.(1)1s(2)10√3m(3)20√3m/s 解析：(1)运动员从B点起跳，做斜抛运动，运动员从B点 起跳时竖直方向的速度大小为v,=osin30°=10m/s,运动 员在空中速度最小时，则竖直速度减为零，则用时间t= UΣ=189 (2)运动员起跳时沿垂直斜面方向的初速度v,'= "ocos30°=10√3m/s,重力加速度在垂直斜面方向的分加 速度大小为g=gcos30°=53m/s2,离斜面最远时，垂直 斜面方向的速度为零，则离斜面的最远距离A= 2g' 103m; (3)离斜面最远时，运动的时间1=号=2s,由于运动时间 g 的对称性，则运动员落到C点的时间，=2'=4s,运动员落 到C点的水平方向速度大小为v,'=cos30°=105m/s, 运动员落到C点的竖直方向速度大小为v1=-v,+g,= -10m/s+10x4m/s=30m/s,运动员落到C点的速度大小 vc=√m,2+u,12=203m/s. 必修第二册·RJ 第五章真题演练 黑题真题体验 1.BD 常规解：设网球飞出时的速度为，竖直方向竖直= 2g(H-h),代入数据得vs直=√2×10x(8.45-1.25)m/s= 12m/s,则o水平=√132-12m/s=5m/s.排球水平方向到P 点的距离x水平=0水平=V0冰平· ”o直=6m根据几何关系可得 4 打在墙面上时，垂直墙面的速度味平1=k￥·5=4m/8 3 平行墙面的速度0水平∥=o水平·亏=3m/s.反弹后，垂 直墙面的速度0水平1=0.75·"0水平1=3m/8,则反弹后 的网球速度大小为v水平=√0水平1+水平∥=32m/s.网 球格地面的时间√巴 28=13着地点到 墙壁的距离d=v*平1t'=39m,故BD正确，AC错误故 选BD 非常解：设网球飞出时的速度为o,竖直方向直= 2g(H-h).代入数据得vs直=√2×10x(8.45-1.25)m/s= 12m/s,则0冰平=√132-122m/s=5m/s,因为碰撞后垂直 墙面速度方向相反、大小变小，所以碰撞后网球的速度大小 。一定改变，故排除A选B,网球上升阶段时间4√g 2×7.2 2H1 2×8.45 √02s=12s,下降阶段时间6√g08= 1.3s,且v垂1=4.8m,则d=0.75u垂2=3.9m,C错误，D正 确.故选BD. 名师点评：本题是平抛运动的三维考查，二维变为三维必 须把二维的水平分速度在水平面内二次分解，再分解成水 平平行于墙面的第二分速度和水平垂直于墙面的第三分 速度第一分速度即竖直速度的变化和二维问题一样，可以 用来算时间；本题第二分速度碰撞前后不变：第三分速度 碰撞后方向相反、大小变为原来的0.75倍，而第三分速度 的大小关联网球抛出点和着地点与墙面的距离，碰撞前网 球抛出点与墙面的距离为v垂直女=4,8m,碰撞后网球落地 点与墙面的距离d=0.75v垂2=3.9m,本题作为选择题无 须求出网球抛出点到P点的水平方向距离即可得出正 确答案。 学霸分享：作为多选题很明显AB选项中只有一个正确， CD选项中只有一个正确.AB选项中无须正面算出正确解， 只要排除了错误的A,则B肯定正确；CD选项抓住物理本 质排除干扰，只分析垂直于墙面方向的运动，绕过繁琐的 几何关系分析，快速得出正确答案. 2.D 3.(1)4.8m(2)12m解析：(1)在M点，设运动员在ABCD 面内垂直于AD方向的速度为1，由运动的合成与分解规律 得1=Uysin72.8①.设运动员在ABCD面内垂直于AD方向 的分加速度为a1,由牛顿第二定律得mgcos17.2°=ma1②.由 运动学公式得d2联立①2③式，代人数据得d=48m@ 黑白题08 (2)在M点，设运动员在ABCD面内平行于AD方向的分速 度为2，由运动的合成与分解规律得2=v4cos72.8⑤.设运 动员在ABCD面内平行于AD方向的分加速度为a2,由牛顿 第二定律得mgsin17.2°=ma,⑥.设腾空时间为t,由运动学公 式得：2点⑦.1=+宁4国，联立①260D8式，代人 数据得L=12m. 4.(1)ABD(2)自由落体A球相邻两位置水平距离相等 (3)10(4)24-3 'y2-2y1 解析：(1)A.用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置， 选择体积小、质量大的小球可以减小空气阻力的影响，A正 确；B.本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确；CD.实 验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误，D正确.故 选ABD. (2)根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可以判断出A 球竖直方向做自由落体运动：根据A球相邻两位置水平距离 相等，可以判断A球水平方向做匀速直线运动 (3)小球从高度为0.8m的桌面水平抛出，根据运动学公 式k=,解得：=Q4s,颜闪仅每秒频闪25次，颜闪周期 71 =25s=0.04s,7=10,最多可以得到小球在空中运动的 10个位置. (4)观察图3可得到0与x1之间的距离大于x,与x2之间 的距离，可知小球沿x轴做减速运动，那么x轴是斜向上偏 离水平方向.设重垂线与y轴间的夹角为0，将重力加速度分 别沿x、y轴方向分解，如图所示，则g,=gsin0,g,=gcos0, 根据匀变速运动推论，设相邻点之间的时间间隔为T,则沿x 轴方向有x1-(x2-x1)=g(2T)2, 代人数据得in0=2x,-3 4g7r2 沿y轴方向有(y2y)-y1=8,(2T)2, 代人数据得c0s0=2-2 4g72, 因此tan0 2x1-x2、4gT_2x1-x2 4gT2y2-2y1y2-2y1 g x12 -0 o 0 5.A解析：A.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：D.设喷泉喷出的水竖直 方向的分速度为巴，水平方向分速度为v,竖直方向，根据对 称性可知在空中运动的时间1=2、√ 2h ,可知t6>ta,D错误； BC最高点的速度等于水平方向的分速度，=：，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，BC错误 故选A. 参考答案与解析 6.AD解析：AC.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；BD.小鱼在竖直方向上做竖直上抛 运动，则y=028”,=0,且最高点时竖直方向的速 度为0，故B错误，D正确.故选AD 7.BD解析：AC.将初速度分解为沿PQ方向分速度v和垂直 PQ分速度t2,则有，=ocos60°=10m/s,t2=osin60°= 103m/s,将重力加速度分解为沿PQ方向分加速度a1和 垂直PQ分加速度a2,则有a1=gsin30°=5m/s2,a2=gcos30°= 5,3m/s2,垂直PQ方向根据对称性可得重物运动时间为 =2=4s,重物离PQ连线的最远距离为dm2, 105m,故AC错误；B.重物落地时竖直分速度大小为v,= -vosin30°+gt=30m/s,则落地速度与水平方向夹角正切值 .6c0s30=V5,可得0=60°，故B正确；D.从抛 为tan0=心= 出到最高点所用时间为4=6si血30° =1s,则从最高点到落 地所用时间为2=t-t,=3s,轨迹最高点与落点的高度差 为A=7残=45m,故D正确故选BD, 8.B解析：A.抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均 为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速 度，A错误C谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均 从0点运动到P点，故位移相同.在竖直方向上谷粒2做竖 直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同， 故谷粒2运动时间较长，C错误B.谷粒2做斜抛运动，水平 方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方 向上的分速度.与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较 长，故谷粒2水平方向上的速度较小，即最高点的速度小于 1,B正确D.两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时 间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2 的平均速度，D错误故选B. 9.)g (2a层(3)员 解析：(1)水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方 /2h 向h=乞，解得水从管口到水面的运动时间1一√官： (2)由平抛运动规律得，水平方向d=ot,解得水从管口排出 时的速度大小o=d√2h: (3)管口单位时间内流出水的体积Q=,=8以，√员 10.2⑤ 5 /s解析：频闪仪每隔0.05s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=0.05×4s=0.2s.设抛出瞬间小球的速度为。，每相邻 两球间的水平方向上位移为x,竖直方向上的位移分别为 为，根据平抛运动位移公式有=w==子×10x 黑白题09 02m=a2m,%=7s(22-分=×10x(0f 1 2 0.2)m=0.6m.令y1=y,则有y2=3y1=3y,已标注的线 段s12分别为s1=√x2+y,52=Vx2+(3y)7=√x2+9y, 第六章 第1节1 圆周运动 白题基础过关 1.D2.A3.C 4.A解析：AB由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点 是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小 相同，即vc="g,由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同， 即w4=wB,由角速度和线速度的关系式U=wR,R=2RB,可 得UA:B=R4:RB=2:1,故A:g:Uc=2:1:1,根据u= ωR,R4=Rc=2Ra,得wA:0g:0c=2:2:1,B错误，A正 确C根超@行得万，：7。=1：1：2.C错误：D根豁 o=2rn得nA:ng:nc=2:2:1,D错误.故选A. 5.D解析：A.修正带的转动是齿轮转动，A、B两点的线速度相 等，A错误：B.根据公式v=wr可知，角速度与半径成反比，即 角速度之比为2：3，B错误：C根据公式T=2可知，周期之 比等于角速度的反比，因此为3：2，C错误；D.转速与角速度 成正比，因此转速之比等于角速度之比，为2：3，D正确.故 选D. 6.B解析：经过时间i,∠0AB为ot,则AM的长度为h cos wt' 则AB杆上M点绕A点的线速度将小环M的速瘦 沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆的速度 等于M点绕A点的线速度，则小环M的速度'=” cos @t wh 小环的速度大小不断变大，B正确， cos'ot' 黑题应用提优 1.D 2.C解析：根据题意，由公式ω=2mm得，角速度w=120mrad/s, 设子弹的飞行时间为，则有w=2m+石(n=0,12,3.…), 解得=12nm+T(n=0,1,2,3).该子弹的速度为== t 20n=0,123)归40 12n+n=0,1,2,3…),故C符合 题意 3.A解析：A.飞盘由静止开始向上做匀加速直线运动，由公 式L=d,得a兴，代人数据得a=Q6m,A正确：由 题查可知该过程中，飞会旅转图数为A=子-10，飞盘的能转 周期为7=1=01s,B错误；C由公式=2严，得 n 1 24mm/s,C错误；D.飞盘的转速为n=7=10r/s,D错误。 故选A 必修第二册·RJ 则有v可：V+9呼=3：7，整理得=2气放在抛出 瞬间小球的速度大小为= x_25 t 5 m/s. 圆周运动 4.A解析：设滑块的水平速度大小为v,A点的速度的方向沿 水平方向.根据运动的合成与分解可知，滑块沿杆方向的分 速度v4粉=vcos,B点做圆周运动，实际速度是圆周运动的 线速度，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分 速度，设B的线速度为v',则v盼='cos0=v'cos(90°-B)= 'sinB,又v'=wL,且二者沿杆方向的分速度是相等的，即 分=”分，联立可得匀速转动的角速度为w=8,故选A 压轴挑战 5.C解析：A.该自行车可变换四种不同挡位，分别是A、C组 合，A、D组合，B、C组合，B、D组合，故A不符合题意：B.由于 同一链条各处线速度相同，即ω11=w22,结合“省力费距 离”的原理，因为脚踏板转速一定，可知前齿盘越小，后齿盘 越大，才能达到“费距离而省力”的目的，使得骑行感到轻 松，所以前齿轮B、后齿轮C组合是最省力轻松的方式，故B 不符合题意；CD因为脚踏板转速一定，可知前齿盘的角速 度0不变，设前齿盘的半径为11，后齿盘的半径为T2,后齿 轮的半径为R,则后齿盘的角速度为@=“，自行车的速度 为A=oR=g·R,可知当A轮与D轮组合时，自行车速 度最大，则有v自 =o4·R,可知当B轮与C轮组合时，自 行车速度最小，则有0=·R根据半径与齿数成正 比，可名会-格站名每得高 7 6g35.最4s-23w4, 7 12 故C符合题意，D不符合题意.故选C. 第2节向心力 白题基础过关 1.B2.B3.D4.B 5.D解析：设Oa、ab段细线长为l,由牛顿第二定律，对a有 F-Fb=mw21;对b球有F=3mw2·2l,由以上两式得，0a 和ab两线的拉力大小之比为7：6，D正确. 6.D解析：设支持力与竖直方向的夹角为0，小球靠重力和支 持力的合力提供向心力，小球做圆周运动的半径为r= Rsin0,根据几何关系cos0=冬，竖直方向根据平衡条件 Fcos0=mg,水平方向根据牛顿第二定律F、sin0=m ,解 得= gR-),故选D. h 黑白题10