专题02 抛体运动(期中真题分类汇编,黑吉辽蒙专用)高一物理下学期
2026-03-25
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内容正文:
专题02 抛体运动
3大高频考点概览
考点01 平抛运动概念和规律
考点02 平抛运动的推论
考点03 斜抛运动
地 城
考点01
平抛运动的概念和规律
1.(24-25高一下·辽宁多校·期中)如图所示,某同学将可视为质点的小球扔进游戏箱子的侧面开口处。将小球从离水平地面高度为1.80m的抛出点,以大小为6m/s的初速度水平抛出,游戏箱子的侧面开口处离水平地面的高度为1.35 m,小球恰好从侧面开口处落入箱中。不计空气阻力,取重力加速度大小为10 m/s2,则抛出点到箱子的侧面开口处的水平距离为( )
A.1. 2m B.1. 5m C.1.6m D.1.8m
2.(24-25高一下·包头·期中)如图所示,跳台斜坡与水平面的夹角,滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出,经过落到斜坡上的B点。不计空气阻力,重力加速度取,则运动员离开A点时的速度大小为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期中)跳台滑雪是利用跳台进行的一种跳跃滑雪比赛,是冬奥会正式比赛项目之一。如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从助滑雪道上由静止开始滑下,到达A点后水平飞出,落到滑道(足够长)上的B点,AB之间的距离为l,P是运动轨迹上的一点,在该点运动员的速度方向与AB平行大小为。PC垂直于AB,PD为竖直方向,不计空气阻力,则关于运动员离开A点后的飞行过程,下列说法正确的是( )
A.飞行时间
B.飞行时间
C.AD的长度小于BD的长度
D.BC的长度等于AC长度的三倍
4.(24-25高一下·浙江浙里特色联盟·期中)如图所示,所有阶梯状台阶的高度为,宽度均为,取,有一小球在台阶上面平台上以一定的水平初速度水平飞出,小球直接落到第几级台阶上,正确的是( )
A.第一级 B.第二级
C.第三级 D.第四级
5.如图所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A.若小球以最小位移到达斜面,则
B.若小球垂直击中斜面,则
C.若小球能击中斜面中点,则
D.无论小球怎样到达斜面,运动时间均为
6.(24-25高一下·辽宁沈阳联合体·期中)如图所示,质量相同的甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端点水平抛出,分别落到斜面上的、两点,已知,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
B.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
C.甲、乙两球接触斜面时的动能之比
D.甲、乙两球接触斜面时的速度方向不同
7.(24-25高一上·河北唐山·期末)如图所示,将某物体以一定的速度从距地面15m高处水平抛出,落地时物体速度与水平地面的夹角为。以物体抛出点为坐标原点,初速度方向为x轴方向,竖直向下为y轴方向,建立平面直角坐标系,不计空气阻力,g取,则物体运动的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,一雨伞撑开后,伞的边缘组成的圆的半径r=0.5m,现使雨伞以角速度ω=2rad/s绕竖直中心轴旋转,伞的边缘距离水平地面的高度h=1.25m,雨水从伞的边缘水平飞出。从伞边缘飞出的雨水在地上围成图形的面积为( )
A. B. C. D.
9.(多选)(23-24高一下·山西卓越联盟·)如图所示,D点为固定斜面AC的三等分点,,在A点先后分别以初速度和水平抛出一个小球,结果小球分别落在斜面上的D点和C点。空气阻力不计。设小球在空中运动的时间分别为和,落到D点和C点瞬间的速度方向与斜面AC的夹角分别为和,落到D点和C点瞬间重力的瞬时功率分别为和,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
10.(23-24高一下·河北邢台·月考)学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。
(1)小球a沿水平方向抛出,同时小球b自由落下,用频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片,在误差允许的范围内,根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同,可判断小球a在竖直方向上做______运动;根据小球a相邻两位置水平距离相等,______(填“能”或“不能”)判断小球a在水平方向做匀速直线运动。
(2)实验中拍摄到小球a做平抛运动的照片如图丙所示图丙中每小格的边长为5cm,并选定了小球a在运动过程中的A、B、C三个位置。取重力加速度大小。小球a做平抛运动的初速度大小为______m/s,通过B点时的速度大小为______m/s。(结果均保留两位有效数字)
11.(21-22高一下·贵州安顺紫云自治县天立实验中学·期中)将一物体从距离地面高20m的位置以5m/s的初速度水平抛出,g=10 m/s2.求:
(1)物体飞行的时间;
(2)物体水平方向运动的距离;
(3)物体落地时的速度;
12.(24-25高一下·安徽部分地·开学考)如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,一小球(可视为质点)以一定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出,经的时间,小球恰好垂直击中斜面。不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到击中斜面过程的位移大小;
(3)小球抛出点到斜面底端的高度。
地 城
考点02
平抛运动的推论
13.如图所示,a,b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球b能落到斜面上,则( )
A.a,b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
B.改变初速度的大小,b球速度方向和斜面的夹角可能变化
C.改变初速度的大小,a球可能垂直撞在半圆轨道上
D.a,b两球同时落在半圆轨道和斜面上时,两球的速度方向垂直
14.如图所示,竖直固定靶上端为O点,线段MNO垂直于靶面,N位于M、O两点的中点。某同学在练习飞镖时,第一次从M点水平抛出的飞镖,击中O点正下方的P点,;第二次从N点水平抛出的飞镖,击中O点正下方的Q点,。若飞镖在M点的初速度为v,飞镖在N点的初速度为( )
A. B. C. D.v
15.(25-26高一下·辽宁阜新蒙古族自治县圣科实验高中等校·)2025年12月12日,中国女子排球超级联赛正进行得如火如荼,观众们看得心潮澎湃。在某次比赛中,运动员以速度从某一高度处将排球竖直向上抛出,当球上升高度h后到达最高点,运动员又将球以的速度水平击出,直至球下落回抛出高度,此时球与最高点的水平距离为x,已知,忽略空气阻力。则排球由竖直抛出到下落回抛出高度的过程中,下列说法正确的是( )
A.排球的上升的初速度小于水平击出的初速度
B.排球上升过程的时间等于水平击出后运动的时间
C.仅增大无法改变球水平抛出后的水平位移x
D.仅增大无法使球水平抛出后水平位移x变大
16.(多选)(22-23高一下·辽宁丹东·期末)如图所示,某同学在“风洞”实验室做实验。关闭风机的情况下,该同学从距离地面H处以v0向右平抛小球,使其做平抛运动,小球落地点与抛出点的水平距离也是H。接下来打开风机,风机产生水平向左的风,风力恒定。该同学再次从同一位置以相同速度平抛同一小球,这次小球恰好落在抛出点的正下方。则下列说法中正确的是( )
A.小球初速度v0为
B.打开风机,小球从抛出到落地所需时间不变
C.打开风机,小球落地速度v为
D.打开风机,小球到达右侧最远点时,小球距离地面高度为
17.如图所示为某一游戏简化装置的示意图。AB是一段长直轨道,与半径R=1m的光滑圆弧轨道BC相切于B点。BC轨道末端水平,末端离水平地面的高度为m,圆弧BC对应的圆心角θ=37°,高度h=m的探测板EF竖直放置,离BC轨道末端C点的水平距离为L,上端E与C点的高度差也为h=m,质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点)在AB轨道上运动时所受阻力为重力的0.2倍,不计小滑块在运动过程中所受空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
(1)若将小滑块从B点静止释放,求经过圆弧轨道最低点C点时小滑块对轨道的作用力大小;
(2)小滑块从C点以不同的速度飞出,将打在探测板上不同位置,发现打在E、F两点时,小滑块的动能相等,求L的大小;
(3)利用(2)问所求L值,求小滑块从距B点多远处无初速度释放时,打到探测板上的动能最小?最小动能为多少?
18.(24-25高一下·内蒙古包头第九中学等校·期中)如图所示,倾角为30°、底端为A点的斜面和半径为0.9m的竖直半圆轨道均固定在水平地面上,半圆轨道与水平地面在B点相切。可视为质点、质量为0.1kg的光滑小球以水平向右的初速度冲上半圆轨道,恰好能过半圆轨道的最高点C,在空中运动一段时间后小球恰好垂直击中斜面。取重力加速度大小,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球经过C点时的速度大小为m/s
B.小球击中斜面时的速度大小为m/s
C.小球从C点飞出到击中斜面的过程中下落的高度为1.35m
D.小球刚冲上半圆轨道B点时对轨道的压力大小为5N
19.2024年,中国选手郑钦文在巴黎奥运会上夺得金牌,掀起了全民网球运动的热潮。某学校网球场地示意图如图所示,场地水平,半场长度,中央球网高。某同学在练习击球时,击球点到地面的距离保持,球的运动都视为平抛运动,取重力加速度。
(1)该同学站在底线MN上的P点水平发球,P点到M点的距离为6m,球能过网且落在阴影区域内视为发球成功,则该同学发球成功的发球初速度最大不能超过多少?
(2)若某次击球时,该同学在P点将球垂直于底线MN水平击出,球恰好贴近网的上边而过,求球落地的瞬时速度大小及球落地点到网的距离。(计算结果中可有根式)
地 城
考点03
斜抛运动
20.有些鱼会因为产卵、索饵、温度等原因洄游,逆流而上。如图所示,河流某处存在高度差h(未知),小鱼从低处斜向上跃出水面,运动到最高点时恰好冲到高处,此时速度大小。已知小鱼跃出水面时速度方向与水面的夹角为37°,小鱼可视为质点且在空中运动只受重力作用,取重力加速度大小。,,,则h为( )
A.0.45m B.0.5m C.0.6m D.0.8m
21.(23-24高一上·江苏连云港·期末)如图所示,小明从同一高度将相同的A、B两个篮球先后抛出,篮球恰好都能垂直打在篮板上的点。已知篮球A、B抛出时与水平方向的夹角分别为、,运动时间分别为、,抛出时初速度的大小分别为、,不计空气阻力。则( )
A. B. C. D.
22.(多选)(24-25高二上·广东广州越秀区·开学考)足球在空中运动的轨迹如图,若以地面为参考平面,h为足球距地面高度,不计空气阻力,下列表示足球在空中运动的加速度a、重力势能随h变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
23.(多选)(23-24高一下·广东汕头潮阳启声学校·月考)如图为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度沿水平方向扔小石块,已知,重力加速度,忽略人的身高,不计空气阻力。下列说法正确的是( )。
A.若,则石块一定落入水中
B.若,则石块不可以落入水中
C.若石块能落入水中,则越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大
D.若石块不能落入水中,则石块落到斜面上时速度方向与斜面的夹角与无关
试卷第1页,共3页
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专题02 抛体运动
3大高频考点概览
考点01 平抛运动概念和规律
考点02 平抛运动的推论
考点03 斜抛运动
地 城
考点01
平抛运动的概念和规律
1.(24-25高一下·辽宁多校·期中)如图所示,某同学将可视为质点的小球扔进游戏箱子的侧面开口处。将小球从离水平地面高度为1.80m的抛出点,以大小为6m/s的初速度水平抛出,游戏箱子的侧面开口处离水平地面的高度为1.35 m,小球恰好从侧面开口处落入箱中。不计空气阻力,取重力加速度大小为10 m/s2,则抛出点到箱子的侧面开口处的水平距离为( )
A.1. 2m B.1. 5m C.1.6m D.1.8m
【答案】D
【详解】抛出点到箱子的侧面开口处的竖直高度
由
得
则抛出点到箱子的侧面开口处的水平距离
故选D。
2.(24-25高一下·包头·期中)如图所示,跳台斜坡与水平面的夹角,滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出,经过落到斜坡上的B点。不计空气阻力,重力加速度取,则运动员离开A点时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设A点与B点的距离为L,竖直方向有
解得L=10m
设运动员离开A点时的速度大小为,运动员在水平方向有
解得
故选B。
3.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期中)跳台滑雪是利用跳台进行的一种跳跃滑雪比赛,是冬奥会正式比赛项目之一。如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从助滑雪道上由静止开始滑下,到达A点后水平飞出,落到滑道(足够长)上的B点,AB之间的距离为l,P是运动轨迹上的一点,在该点运动员的速度方向与AB平行大小为。PC垂直于AB,PD为竖直方向,不计空气阻力,则关于运动员离开A点后的飞行过程,下列说法正确的是( )
A.飞行时间
B.飞行时间
C.AD的长度小于BD的长度
D.BC的长度等于AC长度的三倍
【答案】B
【详解】AB.建立如图所示的坐标系,将沿、轴进行分解如图所示,则有,
同理,将重力加速度沿、轴进行分解可得,
则运动员沿x轴做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律则有
解得飞行时间为,故A错误,B正确;
CD.根据运动的对称性可知
由于在x轴方向运动员做初速度为的匀加速直线运动,且,故BC的长度不等于AC长度的三倍,故CD错误。
故选B。
4.(24-25高一下·浙江浙里特色联盟·期中)如图所示,所有阶梯状台阶的高度为,宽度均为,取,有一小球在台阶上面平台上以一定的水平初速度水平飞出,小球直接落到第几级台阶上,正确的是( )
A.第一级 B.第二级
C.第三级 D.第四级
【答案】B
【详解】根据,
解得
若小球恰能落到第一级的最右端,则x=2m,h=1.5m,则得v0=3.65m/s;
若小球恰能落到第二级的最右端,则x=4m,h=3m,则得v0=5.16m/s;
因小球的初速度为5m/s,可知小球落在第二级台阶上。
故选B。
5.如图所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A.若小球以最小位移到达斜面,则
B.若小球垂直击中斜面,则
C.若小球能击中斜面中点,则
D.无论小球怎样到达斜面,运动时间均为
【答案】B
【详解】A. 小球的位移与斜面垂直时,小球以最小位移到达斜面,分解小球的位移可
解得
A错误;
B.小球的速度与斜面垂直时,小球垂直击中斜面,分解小球速度可得
解得
B正确;
C.若小球能击中斜面中点,分解位移,由几何关系可得,,
解得
C错误;
D.小球到达斜面的位置不一样,在空中运动的时间也不一样,选项D错误。
故选B。
6.(24-25高一下·辽宁沈阳联合体·期中)如图所示,质量相同的甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端点水平抛出,分别落到斜面上的、两点,已知,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
B.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
C.甲、乙两球接触斜面时的动能之比
D.甲、乙两球接触斜面时的速度方向不同
【答案】C
【详解】A.由图可知
由可知
则甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
故A错误;
B.由
其中
解得甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
故B错误;
D.根据平抛运动的推论,速度方向与水平方向夹角的正切值与位移方向与水平方向夹角正切值的两倍,故甲、乙两球接触斜面时的速度方向相同,故D错误;
C.设甲、乙两球接触斜面时的速度方向与水平方向夹角为,故
可得甲、乙两球接触斜面时的速度大小之比为
由可得甲、乙两球接触斜面时的动能大小之比为
故C正确。
故选C。
7.(24-25高一上·河北唐山·期末)如图所示,将某物体以一定的速度从距地面15m高处水平抛出,落地时物体速度与水平地面的夹角为。以物体抛出点为坐标原点,初速度方向为x轴方向,竖直向下为y轴方向,建立平面直角坐标系,不计空气阻力,g取,则物体运动的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】竖直方向为自由落体运动,则由
得
落地时竖直方向的速度
又由落地时物体速度与水平地面的夹角为;可得水平方向的初速度
则可得水平位移
联立
得
故选C。
8.如图所示,一雨伞撑开后,伞的边缘组成的圆的半径r=0.5m,现使雨伞以角速度ω=2rad/s绕竖直中心轴旋转,伞的边缘距离水平地面的高度h=1.25m,雨水从伞的边缘水平飞出。从伞边缘飞出的雨水在地上围成图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知雨水从伞边缘飞出的速度
根据平抛运动规律有
联立解得
故雨水在地上围成图形的面积
故选A。
9.(多选)(23-24高一下·山西卓越联盟·)如图所示,D点为固定斜面AC的三等分点,,在A点先后分别以初速度和水平抛出一个小球,结果小球分别落在斜面上的D点和C点。空气阻力不计。设小球在空中运动的时间分别为和,落到D点和C点瞬间的速度方向与斜面AC的夹角分别为和,落到D点和C点瞬间重力的瞬时功率分别为和,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】AC.设斜面的倾角为α,根据
可得
因
可知
可知
选项A正确,C错误;
B.落到斜面上瞬间重力的瞬时功率
可知
选项B错误;
D.落到斜面上时速度的偏向角
可知
选项D正确。
故选AD。
10.(23-24高一下·河北邢台·月考)学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。
(1)小球a沿水平方向抛出,同时小球b自由落下,用频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片,在误差允许的范围内,根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同,可判断小球a在竖直方向上做______运动;根据小球a相邻两位置水平距离相等,______(填“能”或“不能”)判断小球a在水平方向做匀速直线运动。
(2)实验中拍摄到小球a做平抛运动的照片如图丙所示图丙中每小格的边长为5cm,并选定了小球a在运动过程中的A、B、C三个位置。取重力加速度大小。小球a做平抛运动的初速度大小为______m/s,通过B点时的速度大小为______m/s。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) 自由落体 能
(2) 1.5 2.5
【详解】(1)[1] 根据任意时刻a、b两小球的竖直高度相同,可知a、b两小球在竖直方向由相同的运动情况,可判断小球a在竖直方向上做自由落体运动;
[2]根据小球a相邻两位置水平距离相等,且所用时间相等,所以能判断小球a在水平方向做匀速直线运动。
(2)[1]竖直方向根据
可得
则小球a做平抛运动的初速度大小为
[2]通过B点时的竖直分速度大小为
则通过B点时的速度大小为
11.(21-22高一下·贵州安顺紫云自治县天立实验中学·期中)将一物体从距离地面高20m的位置以5m/s的初速度水平抛出,g=10 m/s2.求:
(1)物体飞行的时间;
(2)物体水平方向运动的距离;
(3)物体落地时的速度;
【答案】(1)2s;(2)10m;(3),落地时速度方向与水平速度方向满足
【详解】(1)根据位移公式
解得
(2)物体水平方向运动的距离
(3)竖直方向苏速度为
物体落地时的速度
落地时速度与水平速度方向满足
12.(24-25高一下·安徽部分地·开学考)如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,一小球(可视为质点)以一定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出,经的时间,小球恰好垂直击中斜面。不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到击中斜面过程的位移大小;
(3)小球抛出点到斜面底端的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设小球击中斜面时的竖直分速度大小为,小球在空中做平抛运动,竖直方向有
因小球垂直击中斜面,由几何关系有
解得小球抛出时的初速度大小
(2)水平方向有
竖直方向有
则小球从抛出到击中斜面过程的位移大小
(3)设小球抛出点到斜面底端的高度为,由几何关系有
解得
地 城
考点02
平抛运动的推论
13.如图所示,a,b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球b能落到斜面上,则( )
A.a,b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
B.改变初速度的大小,b球速度方向和斜面的夹角可能变化
C.改变初速度的大小,a球可能垂直撞在半圆轨道上
D.a,b两球同时落在半圆轨道和斜面上时,两球的速度方向垂直
【答案】D
【详解】AD.将半圆轨道和斜面重合在一起,如图甲所示
设交点为A,如果初速度合适,可使小球做平抛运动落在A点,即两球可能同时落在半圆轨道和斜面上。若两球同时落在半圆轨道和斜面上,则b球落在斜面上时,速度偏向角的正切值为位移偏向角正切值的2倍,即
可得
即b球的速度方向与水平方向成角,此时a球落在半圆轨道上,a球的速度方向与水平方向成角,故两球的速度方向垂直,故A错误,D正确;
B.改变初速度的大小,b球位移偏向角不变,则速度偏向角也不变,即b球的速度方向和斜面的夹角不变,故B错误;
C.若a球垂直撞在半圆轨道上,如图乙所示
则此时a球的速度方向的反向延长线过半圆轨道的圆心,且有
与平抛运动规律矛盾,a球不可能垂直撞在半圆轨道上,故C错误。
故选D。
14.如图所示,竖直固定靶上端为O点,线段MNO垂直于靶面,N位于M、O两点的中点。某同学在练习飞镖时,第一次从M点水平抛出的飞镖,击中O点正下方的P点,;第二次从N点水平抛出的飞镖,击中O点正下方的Q点,。若飞镖在M点的初速度为v,飞镖在N点的初速度为( )
A. B. C. D.v
【答案】A
【详解】设,第一次从M点水平抛出的飞镖,击中O点正下方的P点,根据平抛运动规律有
,
第二次从N点水平抛出的飞镖,击中O点正下方的Q点,根据平抛运动规律有
,
联立可得飞镖在N点的初速度为
故选A。
15.(25-26高一下·辽宁阜新蒙古族自治县圣科实验高中等校·)2025年12月12日,中国女子排球超级联赛正进行得如火如荼,观众们看得心潮澎湃。在某次比赛中,运动员以速度从某一高度处将排球竖直向上抛出,当球上升高度h后到达最高点,运动员又将球以的速度水平击出,直至球下落回抛出高度,此时球与最高点的水平距离为x,已知,忽略空气阻力。则排球由竖直抛出到下落回抛出高度的过程中,下列说法正确的是( )
A.排球的上升的初速度小于水平击出的初速度
B.排球上升过程的时间等于水平击出后运动的时间
C.仅增大无法改变球水平抛出后的水平位移x
D.仅增大无法使球水平抛出后水平位移x变大
【答案】B
【详解】AB.由运动学公式得,上升时间,平抛过程,球下落回抛出高度,可知下落时间与上升时间相等,有
解得,故A错误,B正确;
C.仅增大,上升时间变长,可知平抛时间变长,根据可知平抛后的水平位移变大,故C错误;
D.仅增大,上升时间不变,可知平抛时间不变,根据可知水平位移变大,故D错误。
故选B。
16.(多选)(22-23高一下·辽宁丹东·期末)如图所示,某同学在“风洞”实验室做实验。关闭风机的情况下,该同学从距离地面H处以v0向右平抛小球,使其做平抛运动,小球落地点与抛出点的水平距离也是H。接下来打开风机,风机产生水平向左的风,风力恒定。该同学再次从同一位置以相同速度平抛同一小球,这次小球恰好落在抛出点的正下方。则下列说法中正确的是( )
A.小球初速度v0为
B.打开风机,小球从抛出到落地所需时间不变
C.打开风机,小球落地速度v为
D.打开风机,小球到达右侧最远点时,小球距离地面高度为
【答案】BC
【详解】A.关闭风机的情况下,小球做平抛运动,则
,H = v0t
联立解得
故A错误;
B.打开风机,小球在竖直方向做自由落体运动,则小球从抛出到落地所需时间不变,故B正确;
C.打开风机后小球恰好落在抛出点的正下方,则在水平方向有
vx2-v02= 2ax,x = 0
则
vx = v0
在竖直方向
故打开风机,小球落地速度v为
故C正确;
D.打开风机后小球恰好落在抛出点的正下方,则在水平方向有
则当小球在水平方向的速度为零时,小球到达右侧最远点,有
0 = v0+axt0
解得
在竖直方向有
故D错误。
故选BC。
17.如图所示为某一游戏简化装置的示意图。AB是一段长直轨道,与半径R=1m的光滑圆弧轨道BC相切于B点。BC轨道末端水平,末端离水平地面的高度为m,圆弧BC对应的圆心角θ=37°,高度h=m的探测板EF竖直放置,离BC轨道末端C点的水平距离为L,上端E与C点的高度差也为h=m,质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点)在AB轨道上运动时所受阻力为重力的0.2倍,不计小滑块在运动过程中所受空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
(1)若将小滑块从B点静止释放,求经过圆弧轨道最低点C点时小滑块对轨道的作用力大小;
(2)小滑块从C点以不同的速度飞出,将打在探测板上不同位置,发现打在E、F两点时,小滑块的动能相等,求L的大小;
(3)利用(2)问所求L值,求小滑块从距B点多远处无初速度释放时,打到探测板上的动能最小?最小动能为多少?
【答案】(1)1.4N;(2)2m;(3)2m,2J
【详解】(1)小滑块从B运动到C的过程中,由动能定理得
设C点时轨道对小滑块的作用力大小为F,由牛顿第二定律
得
F=1.4N
根据牛顿第三定律,经过圆弧轨道最低点C点时小滑块对轨道的作用力大小F′=F=1.4N
(2)从C点到E点,小滑块做平抛运动,根据平抛运动的规律得
得
打在E点的动能
同理可知:打在F点的动能为
又
得
L=2m
(3)令小滑块从距B点x处无初速度释放,从释放点运动到C,由动能定理得
其中
从C点到探测板小滑块做平抛运动,竖直方向位移为
打到探测板上的动能为
解得
则当
时,Ek有最小值,即x=2m时,动能最小值为
Ekmin=2J
18.(24-25高一下·内蒙古包头第九中学等校·期中)如图所示,倾角为30°、底端为A点的斜面和半径为0.9m的竖直半圆轨道均固定在水平地面上,半圆轨道与水平地面在B点相切。可视为质点、质量为0.1kg的光滑小球以水平向右的初速度冲上半圆轨道,恰好能过半圆轨道的最高点C,在空中运动一段时间后小球恰好垂直击中斜面。取重力加速度大小,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球经过C点时的速度大小为m/s
B.小球击中斜面时的速度大小为m/s
C.小球从C点飞出到击中斜面的过程中下落的高度为1.35m
D.小球刚冲上半圆轨道B点时对轨道的压力大小为5N
【答案】C
【详解】A.根据题意可知小球经过C点时由重力提供向心力
解得小球经过C点时的速度大小,故A错误;
B.设小球击中斜面时速度为,根据几何关系有
可得小球击中斜面时的速度大小,故B错误;
C.小球击中斜面时竖直方向的速度
竖直方向根据位移速度关系
解得小球从C点飞出到击中斜面的过程中下落的高度,故C正确;
D.小球从点到点,根据机械能守恒定律
小球在点,根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律可得小球刚冲上半圆轨道B点时对轨道的压力大小
联立解得
故D错误。
故选C。
19.2024年,中国选手郑钦文在巴黎奥运会上夺得金牌,掀起了全民网球运动的热潮。某学校网球场地示意图如图所示,场地水平,半场长度,中央球网高。某同学在练习击球时,击球点到地面的距离保持,球的运动都视为平抛运动,取重力加速度。
(1)该同学站在底线MN上的P点水平发球,P点到M点的距离为6m,球能过网且落在阴影区域内视为发球成功,则该同学发球成功的发球初速度最大不能超过多少?
(2)若某次击球时,该同学在P点将球垂直于底线MN水平击出,球恰好贴近网的上边而过,求球落地的瞬时速度大小及球落地点到网的距离。(计算结果中可有根式)
【答案】(1)
(2),
【详解】(1)点到阴影区域最大距离为
球落地的时间为
则初速度为
P点到球网距离为
球能通过球网的最长时间为
速度为
可得
则该同学发球成功的发球初速度最大不能超过。
(2)球落地的时间为
球通过球网的时间为
球的初速度为
球落地点到网的距离
球落地的瞬时速度为
地 城
考点03
斜抛运动
20.有些鱼会因为产卵、索饵、温度等原因洄游,逆流而上。如图所示,河流某处存在高度差h(未知),小鱼从低处斜向上跃出水面,运动到最高点时恰好冲到高处,此时速度大小。已知小鱼跃出水面时速度方向与水面的夹角为37°,小鱼可视为质点且在空中运动只受重力作用,取重力加速度大小。,,,则h为( )
A.0.45m B.0.5m C.0.6m D.0.8m
【答案】A
【详解】根据几何关系
竖直方向根据速度位移关系
联立可得
故选A。
21.(23-24高一上·江苏连云港·期末)如图所示,小明从同一高度将相同的A、B两个篮球先后抛出,篮球恰好都能垂直打在篮板上的点。已知篮球A、B抛出时与水平方向的夹角分别为、,运动时间分别为、,抛出时初速度的大小分别为、,不计空气阻力。则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】将两篮球的运动过程的逆过程看作是平抛运动,则因为竖直高度相同,根据
可知竖直速度相同
根据
可知时间相同
根据
则因A的水平位移小,则水平速度较小,即
根据
可知
故选D。
22.(多选)(24-25高二上·广东广州越秀区·开学考)足球在空中运动的轨迹如图,若以地面为参考平面,h为足球距地面高度,不计空气阻力,下列表示足球在空中运动的加速度a、重力势能随h变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】AB.足球在空中运动时只受重力,所以加速度为重力加速度,保持不变,故B错误,A正确;
CD.足球在某一高度h所具有的重力势能为
即重力势能与高度h成正比,故D错误,C正确。
故选AC。
23.(多选)(23-24高一下·广东汕头潮阳启声学校·月考)如图为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度沿水平方向扔小石块,已知,重力加速度,忽略人的身高,不计空气阻力。下列说法正确的是( )。
A.若,则石块一定落入水中
B.若,则石块不可以落入水中
C.若石块能落入水中,则越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大
D.若石块不能落入水中,则石块落到斜面上时速度方向与斜面的夹角与无关
【答案】ABD
【详解】AB.小石块恰好到达点O时,有
解得
所以当,则石块一定落入水中,,则石块不可以落入水中,故AB正确;
C.若石块能落入水中,则有
时间t一定,越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小,故C错误;
D.设速度方向与水平方向的夹角为,则
则为定值,速度方向与斜面的夹角也是定值,与v0无关,故D正确;
故选ABD。
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