内容正文:
专题01 抛体运动
题型1曲线运动
题型2运动的合成与分解
题型3小船过河
题型4关联速度
题型5平抛运动
题型6有约束条件的平抛运动
题型7平抛运动的临界和极值问题
题型8斜抛运动
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题型一 曲线运动(共5小题)
1.(25-26高一下·吉林通化·开学考试)如图所示,滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器。现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀减速直线运动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为 F,则此过程中 F的方向可能是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·云南昆明·期末)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.物体在恒力作用下,一定不能做曲线运动
C.物体做曲线运动时,其加速度方向与速度方向可能共线
D.物体做曲线运动时,所受外力一定是变力
3.(25-26高一上·湖北孝感·期末)如图所示,在某次乒乓球比赛中,旋转着的乒乓球在球台上空划出优美的弧线轨迹,下列说法中正确的是( )
A.研究乒乓球的旋转时可将乒乓球看作质点
B.乒乓球做曲线运动,到达最高点的速度为零
C.乒乓球到达最高点的速度方向沿轨迹切线水平向右
D.乒乓球的运动轨迹是一条抛物线
4.(25-26高一上·河南平顶山·期末)滑冰运动员(可视为质点)在冰面上从A点减速滑到B点,轨迹如图中曲线所示,则运动员在C点时的加速度可能是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·浙江温州·期末)如图所示,运动员通过身体带动链球旋转,最终将链球甩出。A、B、C、D、E、F为链球运动轨迹圆上的6个点,与点A处速度方向相反的点可能是( )
A.点B B.点C C.点D D.点E
题型二 运动的合成与分解(共5小题)
6.(25-26高一下·湖北十堰·月考)如图,两根轻绳一端连接一个小物块,另一端分别绕过定滑轮连接小车,两小车分别以速度、沿水平方向匀速运动,当拴接物块的两绳夹角为时,下列说法正确的是( )
A.物块速度沿两绳角平分线方向 B.物块速度为
C.物块速度为 D.物块速度为
7.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)如图所示,无人机正向右上方做匀速直线运动,速度方向与水平方向夹角为,速度大小为,时刻无人机上落下一个小球,重力加速度为,,不计空气阻力,无人机的运动状态始终不变。小球在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球始终在无人机正下方
B.小球运动过程中的最小速度为
C.时刻,小球与无人机间的距离为
D.时刻,小球的速度大小为
8.(2025高一下·全国·专题练习)某同学将一个小球以一定初速度沿水平方向抛出,小球在空中同时参与水平方向的匀速直线运动(分运动1)和竖直方向的自由落体运动(分运动2)。下列关于该小球合运动与分运动的说法错误的是( )
A.分运动1和分运动2是同时开始、同时进行、同时结束的
B.小球的实际运动轨迹(抛物线)是合运动,水平和竖直方向的运动是分运动
C.合运动的位移是两个分运动位移的矢量和,满足平行四边形定则
D.若增大水平初速度,竖直方向分运动的时间会随之增大
9.(2026·江苏南通·一模)如图所示,3D打印机的水平托盘静止不动,喷头沿托盘对角线方向匀速运动至点时,同时使托盘沿边方向匀速运动,则托盘上打印的图案可能是( )
A. B.
C. D.
10.(山东东营市胜利第二中学等校2025-2026学年高三上学期期末物理试题)一遥控小车在水平面上运动,沿x轴方向运动的加速度—时间图像如图甲所示,沿y轴方向运动的位移—时间图像如图乙所示。已知时,小车沿x轴方向速度为零。下列判断正确的是( )
A.时,小车的速度大小为
B.时,小车的速度大小为
C.2~4s的时间内,小车的位移大小为
D.2~4s的时间内,小车的位移大小为
题型三 小船过河(共5小题)
11.(25-26高一上·天津南开·期末)如图所示,有一条两岸平直,河水流速恒为的大河,河宽为800米。小林驾着小船过河,船在静水中的速度,船头方向始终与河岸垂直。关于小船过河,下列说法正确的是( )
A.小船实际运动轨迹与河岸垂直
B.过河所需时间为
C.小船实际运动的速度大小为
D.若水流速度变大,过河所需时间变长
12.(25-26高三上·江苏苏州·月考)一小船(可视为质点)渡河,河宽,河水的流速与船离河岸的距离d变化的关系如图所示,船在静水中的速度,若要使船以最短的时间渡河,则( )
A.船在河中央,合速度方向可以与河岸垂直
B.船运动的轨迹可以是直线
C.船渡河的前半段时间与后半段时间位移大小相等
D.船在行驶中的速度越来越大
13.(25-26高一上·宁夏银川·期末)小河宽为d,河水中各点水流速度与各点到较近的河岸边的距离成正比,,。小船船头垂直于河岸渡河,小船划水速度为,则下列说法中正确的是( )
A.小船渡河时的轨迹是直线
B.小船渡河时的轨迹是曲线
C.小船到达距河岸处,船的渡河速度为
D.小船到达河对岸所用时间最短,为
14.(25-26高一下·黑龙江双鸭山·开学考试)如图所示为一条宽为的河,水流的速度向右恒为,甲船的速度垂直河岸由A点开始渡河,经过一段时间到达河对岸的C点,乙船的速度从河岸的B点斜向上游,且船速与河岸的夹角为时,经过一段时间也刚好到达河正对岸的C点。已知甲、乙两船在静水中的速度大小相等,,。则下列说法正确的是( )
A.船在静水中速度的大小为 B.甲船渡河的时间为15s
C.乙船渡河的时间为12s D.AB两点间的距离为144m
15.(25-26高一上·辽宁辽阳·期末)如图所示,一条河的两岸平齐,水流的速度平行于两岸且大小始终为,甲、乙两船从同一渡口A点先后渡河,甲船以最短航程渡河,从A点到达正对岸B点所用时间为,乙船以最短时间渡河,到达河对岸的C点,B、C两点间的距离为,甲、乙两船在静水中航行时的速度大小相等,下列说法正确的是( )
A.乙船的渡河时间为
B.两岸的距离为
C.若水流速度增大,则甲船总是可以通过调整船头方向以到达河对岸的点
D.甲、乙两船在静水中航行时的速度大小为
题型四 关联速度(共5小题)
16.(25-26高三上·山东青岛·期末)如图所示,轻杆中点固定一小球,端在水平面上运动时端不离开竖直墙面,当杆与水平面成角时,端速度大小为,则小球的速度大小为( )
A. B. C. D.
17.(2025年浙江省宁波市高二上学期物理竞赛试题)如图所示,在竖直墙与水平地面之间,一根刚性细杆AB的下端点B以速度匀速滑开(上端点A始终不脱离竖直墙),杆上C、D、E是细杆的四等分点,当杆与水平地面成45°角时( )
A.杆上C、E两点的速度方向的夹角为45°
B.杆上D点速度大小
C.杆上E点的速度大小为
D.杆上C点的速度方向与杆所成的锐角约为26.6°
18.(25-26高三上·河北保定·月考)某游乐园中有各式旋转木马,尤其受小朋友们喜爱。木马上下运动的原理可以简化为如图所示的联动装置,连杆OB、BC通过铰链(视为质点)连接于B点,连杆BC、滑块A(木马)通过铰链(视为质点)连接于C点,连杆OB在竖直面内绕O点做圆周运动,可以使滑块A(木马)沿固定的竖直杆上下运动。已知连杆OB长为R,绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω,当连杆BC与竖直方向的夹角为时,BC杆与OB杆的夹角为,则滑块A(木马)的速度大小为( )
A. B.
C. D.
19.(2026·湖北孝感·二模)如图所示,长杆水平固定,在杆O点正下方的Q点固定一光滑定滑轮,物块甲(可视为质点)套在长杆上,其下端用轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。物块甲在水平外力的作用下从P点右侧以速度匀速向左运动,为运动过程中连接甲的轻绳与竖直方向的夹角,当物块甲运动到P点时为。下列说法正确的是( )
A.物块甲运动到O点时,物块乙的速度不为0
B.物块甲运动到P点时,物块乙的速度大小为
C.物块甲运动到为的位置时,物块乙的速度大小为
D.物块甲从P点运动至O点的过程中,物块乙处于失重状态
20.(25-26高一下·黑龙江大庆·开学考试)如图甲所示为某电影公司拍摄武打片时演员吊威亚(钢丝)的场景,可以简化为如图乙所示,轨道车通过细钢丝跨过滑轮拉着演员竖直上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。某次拍摄时轨道车沿水平地面以的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角,已知,则下列说法正确的是( )
A.演员正匀速上升
B.演员正减速上升
C.该时刻演员的速度大小为
D.该时刻演员的速度大小为
题型五 平抛运动(共5小题)
21.(25-26高一上·江苏南通·月考)如图所示,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系,用一个小球在O点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出。O与A在同一高度,小球的水平初速度分别为、、,不计空气阻力,打在挡板上的相应位置分别是B、C、D,且AB:AC:AD=1:4:9,则、、之间的正确关系是( )
A.::=3:2:1 B.::=9:4:1
C. ::=5:3:1 D. ::=6:3:2
22.(25-26高一上·重庆·月考)如图甲所示是网球发球机,某次室内训练时调整发球机出球口距地面的高度,然后向竖直墙面发射网球。如图乙所示,先后两次从同一位置水平发射网球A、B,网球A、B分别碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为45°和60°,若不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.A球的发射速度小于B球的发射速度
B.A球的速度变化率小于B球的速度变化率
C.A球在空中的飞行时间大于B球在空中的飞行时间
D.A、B两球竖直位移之比
23.(25-26高二上·云南昆明·期末)2025年全国女排锦标赛中,运动员跳起后从离地高3.2m的位置以25m/s的速度沿水平方向将球发出,不计空气阻力,g取,下列说法正确的有( )
A.排球在空中做匀变速曲线运动
B.在相等时间内,排球的速度变化量越来越大
C.排球经过0.8s落地
D.排球落地时的速度大小是33m/s
24.(2025·广东东莞·一模)某轰炸机军演时欲轰炸某一山坡,此山坡可视为一倾角为固定的斜面,如图所示。已知某轰炸机每次均在山坡A点正上方某一固定位置以不同速度(对地速度)水平向右投掷炸弹,若某次投弹速度为,落点恰为B点,已知,不考虑空气阻力。则下列选项正确的是( )
A.若要炸弹落点为C点,则水平投弹速度为
B.若要炸弹落点为C点,则水平投弹速度一定要大于
C.落在C点的炸弹速度方向与落在B点的炸弹速度方向不同
D.落在C点的炸弹速度方向与水平方向的夹角的正切等于
25.(25-26高三下·贵州·开学考试)在空旷地带将飞镖水平抛出,飞镖在空中各点的指向就是它在该点的速度方向。如图所示,甲同学将飞镖从较高的点以水平速度抛出,乙同学将飞镖从较低的点以水平速度抛出,两飞镖落于盘面的同一点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间长
B.飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间短
C.一定大于
D.一定小于
题型六 有约束条件的平抛运动(共5小题)
26.(25-26高一下·天津河北·月考)跳台滑雪是一项勇敢者的运动,某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜面上的B处着陆,斜面与水平方向夹角为且足够长,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中相同时间内的速度变化相同
B.若初速度变为原来一半,则下落高度也变为原来一半
C.运动员落在B处的速度与水平方向夹角为
D.运动员在空中的运动速度方向与斜面平行时,与斜面之间的距离最大
27.(2026届广西壮族自治区高三下学期3月模拟预测物理试题)如图所示,在斜面顶端处将小球、分别以初速度、先后水平向右抛出,均落到斜面上。小球a、b落到斜面上的速度大小分别为、,则和的关系正确的是( )
A. B. C. D.
28.(25-26高一上·浙江杭州·期末)下雨天,私家车刹车停止时,车内小梁同学发现车前挡风玻璃上同一位置有两颗水珠A和B,水珠A水平飞出,水珠B沿玻璃匀加速下滑,A水珠落回玻璃时,恰好与B相遇。示意图如图所示。已知水珠A和B的质量均为m=3.0×10-6kg,初速度大小均为v0=2.0m/s,车前挡风玻璃与水平夹角,水珠B下滑时质量保持不变,不计空气阻力,水珠均可视为质点,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.水珠A在空中运动的时间为0.15s
B.下滑过程中,水珠B受到阻力为8×10-5N
C.水珠A在空中运动的过程中距前挡风玻璃的最远距离为0.6m
D.若水珠B在斜面所受的阻力不变,水珠A和B的初速度v0未知,则水珠A落回玻璃时一定会与水珠B相遇
29.(25-26高一下·河南·月考)如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,将小球以大小为的初速度水平抛出,小球从抛出到落在斜面上的过程,刚好位移最小。已知重力加速度取,不计空气阻力,则小球从抛出到落在斜面上经历的时间为( )
A. B. C. D.
30.(25-26高三上·河南·月考)如图所示为三级台阶,台阶2的宽度为L,每级台阶的高度均为h,在P点以大小为的初速度水平抛出一个小球,小球运动过程中恰好贴着台阶1边缘的A点、台阶2边缘的B点落到台阶3上,不计空气阻力、不计球的大小,重力加速度为g,则P点和A点间的水平距离等于( )
A. B. C. D.
题型七 平抛运动的临界和极值问题(共5小题)
31.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)一摩托车爱好者在准备充分的情况下,驾驶摩托车成功飞越一河流,其飞越过程简化图如图。他驾驶摩托车从轨道ABC上的A点由静止开始加速,从C处水平飞出,已知两岸高度差为h,河宽为l。为保证能落到对岸长度为s的安全区域DE内,运动过程中,人和车视为质点并忽略空气阻力,重力加速度为g,则摩托车离开C时速度v的范围为( )
A.l≤v≤(l+s) B.l≤v≤(l+s)
C.l≤v≤(l+s) D.l≤v≤(l+s)
32.(25-26高一上·湖南衡阳·期末)扣杀在羽毛球中是一种有效的得分手段,扣杀时球速的快慢往往是得分的关键。一羽毛球场地长13m,宽6m,网高1.5m。某同学在AB边线距离球网1.5m处垂直起跳练习扣杀,扣杀时羽毛球距离地面的高度为2m,并且羽毛球在空中的运动可视为平抛运动(),则下列说法正确的是( )
A.若想要过网,则球速不能低于
B.若正对着底线扣杀,要想不出界,则球速不能高于
C.当球速为时,一定不可能得分
D.当球速为时,仍然可能得分
33.(25-26高三上·河南郑州·月考)如图所示,一细木棍斜靠在地面与竖直墙壁之间,木棍与水平面之间的夹角为45°。A、B为木棍的两个端点,A点到地面的距离为1m。重力加速度取10m/s2,空气阻力不计。现一跳蚤从竖直墙上距地面0.55m的C点以水平速度v0跳出,要到达细木棍上,v0最小为( )
A.3m/s B.4m/s
C.5m/s D.6m/s
34.(25-26高三上·山西·月考)如图所示,运动员在球网中点正上方距地面H处将球沿水平方向击出,已知底线到网的距离为,场地宽度为,重力加速度为,不计空气阻力与边线宽度,下列说法正确的是( )
A.运动过程中球的速度和加速度时刻在改变
B.球从击球点至恰好落到底线上的最小位移等于L
C.击球速度大于就会出界
D.球从被击出至落地的时间与击球速度大小无关
35.(25-26高三上·广东深圳·开学考试)如图所示,圆柱形水桶放置在水平面上,拧开水龙头,水从离地高为2h放置的水平水管A端流出,刚好从水桶口中心B处无阻挡地落到桶底边沿C处,已知水桶高为h,直径为D,水管的内径为d(),求:
(1)水从A点流出时的速度及水管末端A与水桶口中心B之间水平距离;
(2)充满整个水管截面的水从水管末端A流出时开始计时,经过多长时间将水桶装满。
题型八 斜抛运动(共5小题)
36.(2026·浙江衢州·二模)龚同学是一名篮球爱好者,如图所示是他在某次训练定点投篮的情景。设篮球在B点斜向上抛出时恰能垂直投中篮板上的点,经反弹后射进篮筐。设抛出时篮球的速度为,抛射角为,抛射点B离地高为,不计空气阻力,若在他与篮板的水平距离保持不变的情况下,篮球仍能垂直投中篮板上的A点,下列措施可行的是( )
A.升高,不变,减小
B.升高,增大,不变
C.不变,增大,增大
D.不变,增大,不变
37.(25-26高一下·湖北随州·月考)将一物体以某一初速度沿与水平方向成角从点斜向上抛出,经过点时速度与水平方向的夹角为。已知之间的水平距离为,忽略空气阻力的影响,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.从点抛出时的速度大小为
B.从到过程中速度的最大值为
C.从到的时间
D.之间的高度差为
38.(25-26高一下·全国·月考)如图所示,第一次从O点沿着OC方向以速度v1抛出一小球,小球打到竖直墙上和O点等高的A点,第二次也从O点沿着OC方向以速度v2抛出一小球,小球打到竖直墙上B点,已知AB和BC相等,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.
B.第二次小球垂直打到B点
C.两次打到墙上的速度大小相等
D.第一次小球在空中运动的时间是第二次的2倍
39.(25-26高一下·全国·月考)某次消防救援如图甲所示,两队消防员手持水枪在同一平面的不同位置斜向上喷水,水柱a水平命中着火点,水柱b斜向下命中着火点,简化图如图乙所示。忽略空气阻力,则( )
A.两水柱在空中运动时间相同
B.水柱a在空中运动时间小于水柱b
C.水柱a的水平分速度大于水柱b
D.水柱a的初速度大于水柱b的初速度
40.(25-26高一上·云南昆明·期末)如今AI技术发展十分迅猛,在各个领域中都发挥了巨大的作用。下图是技术人员利用AI技术在计算机上模拟翼装飞行的过程示意图,模拟飞行过程中编入相应参数,就能实现与实际飞行有非常高的契合度,以此对实际飞行中的安全问题进行排查和分析,并对实际运动进行技术指导。某次模拟测试中,运动员通过弹射装置(未画出)获得大小为的初速度从倾角为53°的固定斜面顶端A点飞出,A点到C点为空中展开翼装飞行的阶段,运动员由C点切入缓冲斜面轨道CD。此次模拟测试中设定了以下参数:A、C两点等高且水平距离,运动员由A点到C点飞行过程中受到一个水平恒定阻力的作用。由计算机收集到的模拟数据显示,B点为运动员飞行的最高点。重力加速度g取,,。求:
(1)运动员由A点运动到B点的时间t;
(2)运动员在C点时的速度大小v及缓冲斜面倾角的正切值;
(3)已知运动员及装备的总质量为,CN的高度,只要运动员降落在轨道CD上即为安全着陆。为使运动员安全着陆,则水平阻力设定值的范围是多少?
$专题01 抛体运动
题型1曲线运动
题型2运动的合成与分解
题型3小船过河
题型4关联速度
题型5平抛运动
题型6有约束条件的平抛运动
题型7平抛运动的临界和极值问题
题型8斜抛运动
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题型一 曲线运动(共5小题)
1.(25-26高一下·吉林通化·开学考试)如图所示,滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器。现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀减速直线运动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为 F,则此过程中 F的方向可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀减速直线运动,则F与G的合力方向与v反向。
故选C。
2.(25-26高一上·云南昆明·期末)关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动一定是变速运动
B.物体在恒力作用下,一定不能做曲线运动
C.物体做曲线运动时,其加速度方向与速度方向可能共线
D.物体做曲线运动时,所受外力一定是变力
【答案】A
【详解】A.曲线运动中,物体的速度方向时刻变化(沿轨迹切线方向),速度矢量必然变化,因此一定是变速运动,故A正确;
B.物体在恒力作用下可能做曲线运动,例如平抛运动中物体受重力(恒力)作用,轨迹为抛物线,故B错误;
C.物体做曲线运动时,加速度方向与速度方向不可能共线;若共线,物体将做直线运动(如匀加速直线运动),而曲线运动要求加速度有垂直于速度方向的分量以改变速度方向,故C错误;
D.物体做曲线运动时,所受外力不一定是变力,例如平抛运动中物体仅受恒定的重力作用,故D错误。
故选A。
3.(25-26高一上·湖北孝感·期末)如图所示,在某次乒乓球比赛中,旋转着的乒乓球在球台上空划出优美的弧线轨迹,下列说法中正确的是( )
A.研究乒乓球的旋转时可将乒乓球看作质点
B.乒乓球做曲线运动,到达最高点的速度为零
C.乒乓球到达最高点的速度方向沿轨迹切线水平向右
D.乒乓球的运动轨迹是一条抛物线
【答案】C
【详解】A.研究乒乓球的旋转时不能将其看成质点,故A错误;
BC.乒乓球运动到弧线的最高点时,竖直方向速度减为0,水平方向速度不为0,此时的速度方向沿切线水平向右,且不为零,故B错误,C正确;
D.乒乓球运动过程中阻力不可忽略,运动轨迹不是抛物线,故D错误。
故选C。
4.(25-26高一上·河南平顶山·期末)滑冰运动员(可视为质点)在冰面上从A点减速滑到B点,轨迹如图中曲线所示,则运动员在C点时的加速度可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】做曲线运动时,加速度指向轨迹凹侧,做减速运动时,加速度与速度的夹角大于,因此运动员在C点时的加速度可能是。
故选A。
5.(25-26高一上·浙江温州·期末)如图所示,运动员通过身体带动链球旋转,最终将链球甩出。A、B、C、D、E、F为链球运动轨迹圆上的6个点,与点A处速度方向相反的点可能是( )
A.点B B.点C C.点D D.点E
【答案】C
【详解】链球旋转时做圆周运动,速度方向沿圆周的切线方向,则与点A处速度方向相反的点应该在过A点所在的直径的另一个端点上,则可能是D点。
故选C。
题型二 运动的合成与分解(共5小题)
6.(25-26高一下·湖北十堰·月考)如图,两根轻绳一端连接一个小物块,另一端分别绕过定滑轮连接小车,两小车分别以速度、沿水平方向匀速运动,当拴接物块的两绳夹角为时,下列说法正确的是( )
A.物块速度沿两绳角平分线方向 B.物块速度为
C.物块速度为 D.物块速度为
【答案】C
【详解】设物块的速度为v,方向与右侧细绳的夹角为θ,则,
解得,
故选C。
7.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)如图所示,无人机正向右上方做匀速直线运动,速度方向与水平方向夹角为,速度大小为,时刻无人机上落下一个小球,重力加速度为,,不计空气阻力,无人机的运动状态始终不变。小球在空中运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球始终在无人机正下方
B.小球运动过程中的最小速度为
C.时刻,小球与无人机间的距离为
D.时刻,小球的速度大小为
【答案】AC
【详解】AC.小球的运动分解为沿无人机方向的匀速直线运动和自由落体运动,因此小球相对于无人机做自由落体运动,始终在无人机正下方,小球与无人机间的距离等于小球做自由落体运动下落的高度,A、C项正确。
B.小球运动过程中的最小速度为水平分速度,等于,B项错误。
D.时刻,小球的速度大小为,D项错误。
故选AC。
8.(2025高一下·全国·专题练习)某同学将一个小球以一定初速度沿水平方向抛出,小球在空中同时参与水平方向的匀速直线运动(分运动1)和竖直方向的自由落体运动(分运动2)。下列关于该小球合运动与分运动的说法错误的是( )
A.分运动1和分运动2是同时开始、同时进行、同时结束的
B.小球的实际运动轨迹(抛物线)是合运动,水平和竖直方向的运动是分运动
C.合运动的位移是两个分运动位移的矢量和,满足平行四边形定则
D.若增大水平初速度,竖直方向分运动的时间会随之增大
【答案】D
【详解】A.分运动1(水平匀速)和分运动2(竖直自由落体)均由抛出时刻开始,且运动时间由竖直方向的高度决定,因此同时开始、进行、结束,故A正确,不符合题意;
B.合运动是小球的实际运动,轨迹为抛物线,水平和竖直方向的运动是分运动,故B正确,不符合题意;
C.合运动的位移是水平位移和竖直位移的矢量和,遵循平行四边形定则,故C正确,不符合题意;
D.根据可知竖直方向分运动的时间仅由下落高度决定,与水平初速度无关,增大水平初速度不会改变竖直方向的时间,故D错误,符合题意;
故选D。
9.(2026·江苏南通·一模)如图所示,3D打印机的水平托盘静止不动,喷头沿托盘对角线方向匀速运动至点时,同时使托盘沿边方向匀速运动,则托盘上打印的图案可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由于喷头与托盘都是匀速直线运动,则合运动是匀速直线运动,由于喷头有水平方向的分运动,则轨迹不可能沿竖直方向,若托盘运动的速度恰好等于喷头速度在AD方向上的分量,在这种情况下,喷头相对于托盘的运动会沿AB方向。
故选D。
10.(山东东营市胜利第二中学等校2025-2026学年高三上学期期末物理试题)一遥控小车在水平面上运动,沿x轴方向运动的加速度—时间图像如图甲所示,沿y轴方向运动的位移—时间图像如图乙所示。已知时,小车沿x轴方向速度为零。下列判断正确的是( )
A.时,小车的速度大小为
B.时,小车的速度大小为
C.2~4s的时间内,小车的位移大小为
D.2~4s的时间内,小车的位移大小为
【答案】D
【详解】A.加速度—时间图像中,图线与坐标轴围成的图形面积表示速度变化量的大小,已知时,小车沿x轴方向速度为零,则时,小车沿轴方向速度
沿轴方向一直做匀速直线运动,,故小车的速度大小为,故A错误;
B.时,小车沿轴方向速度
小车的速度大小为,故B错误;
CD.的时间内,小车沿轴方向的位移
沿轴方向的位移大小
故小车的位移大小为,故C错误,D正确。
故选D。
题型三 小船过河(共5小题)
11.(25-26高一上·天津南开·期末)如图所示,有一条两岸平直,河水流速恒为的大河,河宽为800米。小林驾着小船过河,船在静水中的速度,船头方向始终与河岸垂直。关于小船过河,下列说法正确的是( )
A.小船实际运动轨迹与河岸垂直
B.过河所需时间为
C.小船实际运动的速度大小为
D.若水流速度变大,过河所需时间变长
【答案】C
【详解】A.小船沿垂直河岸方向做匀速运动,沿水流方向也做匀速运动,则合速度方向与河岸不垂直,即实际运动轨迹与河岸不垂直,A错误;
B.过河所需时间为,B错误;
C.小船实际运动的速度大小为,C正确;
D.渡河时间只有船速决定,若水流速度变大,过河所需时间不变,D错误。
故选C。
12.(25-26高三上·江苏苏州·月考)一小船(可视为质点)渡河,河宽,河水的流速与船离河岸的距离d变化的关系如图所示,船在静水中的速度,若要使船以最短的时间渡河,则( )
A.船在河中央,合速度方向可以与河岸垂直
B.船运动的轨迹可以是直线
C.船渡河的前半段时间与后半段时间位移大小相等
D.船在行驶中的速度越来越大
【答案】C
【详解】A.船在河中央,河水流速为4m/s大于船的静水速度3m/s,可知合速度方向与河岸不能垂直,故A错误;
B.船渡河时间最短时,船头始终与河岸垂直,由于水流速度变化,所以合速度方向变化,运动的轨迹不是直线,故B错误;
C.船渡河的前半段时间与后半段时间,垂直河岸方向的位移相等,由对称性可知,船沿水流方向的位移也相等,可知两段时间内的位移大小相等,C正确;
D.当水流速最大时,船在河水中的速度最大,可知船在行驶中的速度先越来越大,后越来越小,D错误。
故选C。
13.(25-26高一上·宁夏银川·期末)小河宽为d,河水中各点水流速度与各点到较近的河岸边的距离成正比,,。小船船头垂直于河岸渡河,小船划水速度为,则下列说法中正确的是( )
A.小船渡河时的轨迹是直线
B.小船渡河时的轨迹是曲线
C.小船到达距河岸处,船的渡河速度为
D.小船到达河对岸所用时间最短,为
【答案】BCD
【详解】AB.小船船头垂直于河岸渡河,小船划水速度为;由于河水中各点水流速度与各点到较近的河岸边的距离成正比,可知小船在沿河岸方向的速度先增大后减小,因此水流方向存在加速度,其方向先沿着水流方向,后逆着水流方向,则小船渡河时的轨迹为曲线,故A错误,B正确;
C.河水中各点水流速度与各点到较近的河岸边的距离成正比,小船到达距河岸处,此时有
则船的渡河速度为,故C正确;
D.小船船头垂直于河岸渡河,则小船到达河对岸所用时间最短,为,故D正确。
故选BCD。
14.(25-26高一下·黑龙江双鸭山·开学考试)如图所示为一条宽为的河,水流的速度向右恒为,甲船的速度垂直河岸由A点开始渡河,经过一段时间到达河对岸的C点,乙船的速度从河岸的B点斜向上游,且船速与河岸的夹角为时,经过一段时间也刚好到达河正对岸的C点。已知甲、乙两船在静水中的速度大小相等,,。则下列说法正确的是( )
A.船在静水中速度的大小为 B.甲船渡河的时间为15s
C.乙船渡河的时间为12s D.AB两点间的距离为144m
【答案】D
【详解】A.由于乙船的合位移垂直河岸,则乙船的合速度垂直河岸,即沿河岸方向的合速度为0,所以有
解得,故A错误;
C.乙船的合速度为
则乙船渡河的时间为,故C错误;
B.甲船的渡河时间为,故B错误;
D.AB两点间的距离为
解得,故D正确。
故选D。
15.(25-26高一上·辽宁辽阳·期末)如图所示,一条河的两岸平齐,水流的速度平行于两岸且大小始终为,甲、乙两船从同一渡口A点先后渡河,甲船以最短航程渡河,从A点到达正对岸B点所用时间为,乙船以最短时间渡河,到达河对岸的C点,B、C两点间的距离为,甲、乙两船在静水中航行时的速度大小相等,下列说法正确的是( )
A.乙船的渡河时间为
B.两岸的距离为
C.若水流速度增大,则甲船总是可以通过调整船头方向以到达河对岸的点
D.甲、乙两船在静水中航行时的速度大小为
【答案】BD
【详解】ABD.设两船在静水中航行时的速度大小为,两岸距离为,对两船的速度进行分解,如图
根据几何关系有
,
由题意
联立解得,
乙船的渡河时间,故A错误,BD正确;
C.当水流速度不小于船速的时候,要到达对岸,则,沿河岸方向的速度,沿河岸方向的速度不为零,因此甲船不总能通过调整船头方向以到达河对岸的点,故C错误。
故选BD。
题型四 关联速度(共5小题)
16.(25-26高三上·山东青岛·期末)如图所示,轻杆中点固定一小球,端在水平面上运动时端不离开竖直墙面,当杆与水平面成角时,端速度大小为,则小球的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】分解A、B两点的速度,如图所示
则有
解得
以墙角为坐标原点,设C点横、纵坐标分别为x、y,杆长为L,则A点纵坐标为2y,B点横坐标为2x,则有
可得C点的轨迹方程为
即轨迹方程为圆,其速率满足
代入数据得,故选A。
17.(2025年浙江省宁波市高二上学期物理竞赛试题)如图所示,在竖直墙与水平地面之间,一根刚性细杆AB的下端点B以速度匀速滑开(上端点A始终不脱离竖直墙),杆上C、D、E是细杆的四等分点,当杆与水平地面成45°角时( )
A.杆上C、E两点的速度方向的夹角为45°
B.杆上D点速度大小
C.杆上E点的速度大小为
D.杆上C点的速度方向与杆所成的锐角约为26.6°
【答案】BCD
【详解】设杆长为L,以墙角为原点,水平向右为x轴的正方向,竖直向上为y轴的正方向建立平面直角坐标系。当杆与水平地面成45°角时,A点坐标为(0,),B点坐标为(, )
由约束条件,A点速度竖直向下,B点速度水平向右,且
由杆长不变条件
对时间求导,可得
即
故
瞬心P为过A点的水平线()与过B点的竖直线()的交点
故P点坐标为
杆的角速度大小
方向逆时针(垂直纸面向外)
杆上任意点M的速度大小为乘以M到P的距离,方向垂直于M与P的连线,指向逆时针方向
C、D、E为杆的四等分点,坐标分别为:C点:(,)
D点:(,)
E点:(,)
各点到P的距离:∣PC∣=
∣PD∣=
∣PE∣=
速度大小:
速度方向:C点速度方向垂直于PC,向量
逆时针旋转90°得方向向量 (1,−3),故沿 (1,−3)方向
杆的方向向量为(1,−1)
C点速度方向与杆的夹角满足
所以
C点和E点的速度方向分别垂直于PC和PE,故两速度方向的夹角等于∠CPE
计算向量与的点积
所以
因此,选项A错误,B、C、D正确。
故选BCD。
18.(25-26高三上·河北保定·月考)某游乐园中有各式旋转木马,尤其受小朋友们喜爱。木马上下运动的原理可以简化为如图所示的联动装置,连杆OB、BC通过铰链(视为质点)连接于B点,连杆BC、滑块A(木马)通过铰链(视为质点)连接于C点,连杆OB在竖直面内绕O点做圆周运动,可以使滑块A(木马)沿固定的竖直杆上下运动。已知连杆OB长为R,绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω,当连杆BC与竖直方向的夹角为时,BC杆与OB杆的夹角为,则滑块A(木马)的速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设滑块A的线速度大小为v,B点的瞬时速度大小
将B点速度分解,如图所示
得到沿BC杆的速度大小
将滑块A的速度进行分解,如图所示
沿BC杆的速度大小为
联立解得
故选C。
19.(2026·湖北孝感·二模)如图所示,长杆水平固定,在杆O点正下方的Q点固定一光滑定滑轮,物块甲(可视为质点)套在长杆上,其下端用轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。物块甲在水平外力的作用下从P点右侧以速度匀速向左运动,为运动过程中连接甲的轻绳与竖直方向的夹角,当物块甲运动到P点时为。下列说法正确的是( )
A.物块甲运动到O点时,物块乙的速度不为0
B.物块甲运动到P点时,物块乙的速度大小为
C.物块甲运动到为的位置时,物块乙的速度大小为
D.物块甲从P点运动至O点的过程中,物块乙处于失重状态
【答案】B
【详解】A.物块甲、乙沿着绳方向的分速度大小是相等的,所以甲在O点时,,所以,故A错误。
B.甲运动到P点时,
所以,故B正确。
C.甲运动到为的位置时,
所以,故C错误。
D.根据公式有
其中是绳与竖直方向的夹角,物块甲从P运动到O的过程中,角度逐渐减小,所以物块乙的速度逐渐减小,物块乙向下做减速运动,加速度方向向上,所以处于超重状态,故D错误。
故选B。
20.(25-26高一下·黑龙江大庆·开学考试)如图甲所示为某电影公司拍摄武打片时演员吊威亚(钢丝)的场景,可以简化为如图乙所示,轨道车通过细钢丝跨过滑轮拉着演员竖直上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。某次拍摄时轨道车沿水平地面以的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角,已知,则下列说法正确的是( )
A.演员正匀速上升
B.演员正减速上升
C.该时刻演员的速度大小为
D.该时刻演员的速度大小为
【答案】C
【详解】AB.将轨道车的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度,则演员的速度等于沿绳方向的速度,则,因v不变,θ减小,则v1增大,即演员正加速上升,AB错误;
CD.该时刻演员的速度大小为,C正确,D错误。
故选C。
题型五 平抛运动(共5小题)
21.(25-26高一上·江苏南通·月考)如图所示,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系,用一个小球在O点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出。O与A在同一高度,小球的水平初速度分别为、、,不计空气阻力,打在挡板上的相应位置分别是B、C、D,且AB:AC:AD=1:4:9,则、、之间的正确关系是( )
A.::=3:2:1 B.::=9:4:1
C. ::=5:3:1 D. ::=6:3:2
【答案】D
【详解】三个小球被抛出后均做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据
得
据题知,三个小球下落的高度之比为
所以三次小球运动的时间比
水平位移相等,根据,得
故选D。
22.(25-26高一上·重庆·月考)如图甲所示是网球发球机,某次室内训练时调整发球机出球口距地面的高度,然后向竖直墙面发射网球。如图乙所示,先后两次从同一位置水平发射网球A、B,网球A、B分别碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为45°和60°,若不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.A球的发射速度小于B球的发射速度
B.A球的速度变化率小于B球的速度变化率
C.A球在空中的飞行时间大于B球在空中的飞行时间
D.A、B两球竖直位移之比
【答案】D
【详解】C.发出的网球在竖直方向做自由落体运动,根据可得,网球在空中运动的时间为
由图可知
所以A球在空中的运动时间小于B球在空中的运动时间,故C错误;
A.网球在水平方向上做匀速直线运动,两网球在水平方向的位移相等,根据可知,A球的发射速度大于B球的发射速度,故A错误;
B.速度的变化率是指加速度,两个网球的加速度都是重力加速度,所以A球的速度变化率等于B球的速度变化率,故B错误;
D.根据平抛运动,设水平位移为,竖直位移分别为,,根据平抛运动速度的反向延长线经过水平位移的中点,则,
所以,故D正确。
故选D。
23.(25-26高二上·云南昆明·期末)2025年全国女排锦标赛中,运动员跳起后从离地高3.2m的位置以25m/s的速度沿水平方向将球发出,不计空气阻力,g取,下列说法正确的有( )
A.排球在空中做匀变速曲线运动
B.在相等时间内,排球的速度变化量越来越大
C.排球经过0.8s落地
D.排球落地时的速度大小是33m/s
【答案】AC
【详解】A.排球被水平抛出后,只受重力作用,加速度恒为g(竖直向下),且初速度方向与加速度方向垂直,因此做匀变速曲线运动,故A正确;
B.排球的速度变化量
可知在相等时间内,排球的速度变化量相同,故B错误;
C.排球竖直方向有
解得,故C正确;
D.排球落地时的速度大小,故D错误。
故选AC。
24.(2025·广东东莞·一模)某轰炸机军演时欲轰炸某一山坡,此山坡可视为一倾角为固定的斜面,如图所示。已知某轰炸机每次均在山坡A点正上方某一固定位置以不同速度(对地速度)水平向右投掷炸弹,若某次投弹速度为,落点恰为B点,已知,不考虑空气阻力。则下列选项正确的是( )
A.若要炸弹落点为C点,则水平投弹速度为
B.若要炸弹落点为C点,则水平投弹速度一定要大于
C.落在C点的炸弹速度方向与落在B点的炸弹速度方向不同
D.落在C点的炸弹速度方向与水平方向的夹角的正切等于
【答案】C
【详解】AB.设A点正上方的投弹点到A的竖直高度为,炸弹落在B点时,竖直方向与水平方向位移分别为和x,则有
若炸弹要落在C点,此时炸弹运动的水平方向距离为2x,有
竖直方向上
可知
所以,故AB错误;
C.炸弹落在B点时的速度方向与水平方向的夹角为,有
炸弹落在C点时的速度方向与水平方向夹角为,则有
根据图像和几何关系可知
所以
有,故C正确;
D.此时炸弹落在C点时的速度方向与水平方向夹角关系为
而
所以,故D错误。
故选C。
25.(25-26高三下·贵州·开学考试)在空旷地带将飞镖水平抛出,飞镖在空中各点的指向就是它在该点的速度方向。如图所示,甲同学将飞镖从较高的点以水平速度抛出,乙同学将飞镖从较低的点以水平速度抛出,两飞镖落于盘面的同一点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间长
B.飞镖在空中运动的时间一定比飞镖b在空中运动的时间短
C.一定大于
D.一定小于
【答案】A
【详解】AB.平抛运动竖直方向做的是自由落体运动,则由可知,因为飞镖下落的高度比飞镖大,所以飞镖在空中运动的时间一定比飞镖在空中运动的时间长,故A正确,B错误;
CD.平抛运动水平方向做的是匀速直线运动,则水平位移为
由于飞镖在空中运动的时间长,、两点间的水平距离比、两点间的水平距离大,所以无法判断、的大小关系,故CD错误。
故选A。
题型六 有约束条件的平抛运动(共5小题)
26.(25-26高一下·天津河北·月考)跳台滑雪是一项勇敢者的运动,某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜面上的B处着陆,斜面与水平方向夹角为且足够长,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中相同时间内的速度变化相同
B.若初速度变为原来一半,则下落高度也变为原来一半
C.运动员落在B处的速度与水平方向夹角为
D.运动员在空中的运动速度方向与斜面平行时,与斜面之间的距离最大
【答案】AD
【详解】A.运动员在空中运动时,加速度为向下的g,根据可知,相同时间内的速度变化相同,故A正确;
B.根据平抛运动规律有
解得
下落高度
可知若初速度变为原来一半,则下落高度也变为原来的,故B错误;
C.运动员落在B处的速度与水平方向夹角为,故C错误;
D.运动员在空中的运动速度方向与斜面平行时,垂直斜面方向的速度为零,此时与斜面之间的距离最大,故D正确。
故选AD。
27.(2026届广西壮族自治区高三下学期3月模拟预测物理试题)如图所示,在斜面顶端处将小球、分别以初速度、先后水平向右抛出,均落到斜面上。小球a、b落到斜面上的速度大小分别为、,则和的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设斜面倾角为θ,则根据
落到斜面上的速度为
解得
因小球、初速度分别为、,可知。
故选B。
28.(25-26高一上·浙江杭州·期末)下雨天,私家车刹车停止时,车内小梁同学发现车前挡风玻璃上同一位置有两颗水珠A和B,水珠A水平飞出,水珠B沿玻璃匀加速下滑,A水珠落回玻璃时,恰好与B相遇。示意图如图所示。已知水珠A和B的质量均为m=3.0×10-6kg,初速度大小均为v0=2.0m/s,车前挡风玻璃与水平夹角,水珠B下滑时质量保持不变,不计空气阻力,水珠均可视为质点,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.水珠A在空中运动的时间为0.15s
B.下滑过程中,水珠B受到阻力为8×10-5N
C.水珠A在空中运动的过程中距前挡风玻璃的最远距离为0.6m
D.若水珠B在斜面所受的阻力不变,水珠A和B的初速度v0未知,则水珠A落回玻璃时一定会与水珠B相遇
【答案】D
【详解】A.根据A在空中做平抛运动,可知水平方向
竖直方向
解得其在空中运动的时间t=0.3s;位移L=0.75m,A错误;
B.根据即
解得
由牛顿第二定律
解得,B错误;
C.水珠A在空中运动的过程中距前挡风玻璃的最远距离为,C错误;
D.由A的分析可知,
水珠B在斜面所受的阻力不变,则加速度a不变,则在时间t内B的位移
可知即使水珠A和B的初速度v0未知,水珠A落回玻璃时也一定会与水珠B相遇,D正确。
故选D。
29.(25-26高一下·河南·月考)如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,将小球以大小为的初速度水平抛出,小球从抛出到落在斜面上的过程,刚好位移最小。已知重力加速度取,不计空气阻力,则小球从抛出到落在斜面上经历的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】小球从抛出到落在斜面上的过程,刚好位移最小,可知位移方向垂直于斜面,根据几何关系可知,位移方向与水平方向的夹角为,则有
可得小球从抛出到落在斜面上经历的时间为
故选C。
30.(25-26高三上·河南·月考)如图所示为三级台阶,台阶2的宽度为L,每级台阶的高度均为h,在P点以大小为的初速度水平抛出一个小球,小球运动过程中恰好贴着台阶1边缘的A点、台阶2边缘的B点落到台阶3上,不计空气阻力、不计球的大小,重力加速度为g,则P点和A点间的水平距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设点离台阶1上表面高度为,、水平距离为,根据题意,,,,
将代入,解得
故选A。
题型七 平抛运动的临界和极值问题(共5小题)
31.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)一摩托车爱好者在准备充分的情况下,驾驶摩托车成功飞越一河流,其飞越过程简化图如图。他驾驶摩托车从轨道ABC上的A点由静止开始加速,从C处水平飞出,已知两岸高度差为h,河宽为l。为保证能落到对岸长度为s的安全区域DE内,运动过程中,人和车视为质点并忽略空气阻力,重力加速度为g,则摩托车离开C时速度v的范围为( )
A.l≤v≤(l+s) B.l≤v≤(l+s)
C.l≤v≤(l+s) D.l≤v≤(l+s)
【答案】B
【详解】根据h=gt2
可知运动时间t=
当落到D点时,速度v1==l
当落到E点时,速度
所以摩托车离开C时速度v的范围为l≤v≤(l+s)
故选B。
32.(25-26高一上·湖南衡阳·期末)扣杀在羽毛球中是一种有效的得分手段,扣杀时球速的快慢往往是得分的关键。一羽毛球场地长13m,宽6m,网高1.5m。某同学在AB边线距离球网1.5m处垂直起跳练习扣杀,扣杀时羽毛球距离地面的高度为2m,并且羽毛球在空中的运动可视为平抛运动(),则下列说法正确的是( )
A.若想要过网,则球速不能低于
B.若正对着底线扣杀,要想不出界,则球速不能高于
C.当球速为时,一定不可能得分
D.当球速为时,仍然可能得分
【答案】AD
【详解】A.扣杀时羽毛球贴网下落时
由,可得运动时间
由,解得
则若想要过网,则球速不能低于,故A正确;
B.若正对着底线扣杀,球恰不出界,则,
由,
解得
则若正对着底线扣杀,要想不出界,则球速不能高于,故B错误;
CD.若向D点扣杀,球恰不出界,则,
由,
解得
当时仍然可能得分,故C错误,D正确。
故选AC。
33.(25-26高三上·河南郑州·月考)如图所示,一细木棍斜靠在地面与竖直墙壁之间,木棍与水平面之间的夹角为45°。A、B为木棍的两个端点,A点到地面的距离为1m。重力加速度取10m/s2,空气阻力不计。现一跳蚤从竖直墙上距地面0.55m的C点以水平速度v0跳出,要到达细木棍上,v0最小为( )
A.3m/s B.4m/s
C.5m/s D.6m/s
【答案】A
【详解】跳蚤做平抛运动,若要想以最小水平速度跳到木棍上,则落到木棍上时应恰好满足速度方向与水平方向成角,即木棍恰好与跳蚤运动轨迹相切,如图所示
设下降高度为,则
竖直方向速度
由几何关系可得
由水平方向的运动规律可得
联立解得
故选A。
34.(25-26高三上·山西·月考)如图所示,运动员在球网中点正上方距地面H处将球沿水平方向击出,已知底线到网的距离为,场地宽度为,重力加速度为,不计空气阻力与边线宽度,下列说法正确的是( )
A.运动过程中球的速度和加速度时刻在改变
B.球从击球点至恰好落到底线上的最小位移等于L
C.击球速度大于就会出界
D.球从被击出至落地的时间与击球速度大小无关
【答案】D
【详解】A.运动过程中球的速度时刻在改变,加速度不变,故A错误;
B.球从击球点恰好落到底线上的最小位移等于,故B错误;
C.设击球时不会出界的最大速度为,有,
联立,解得
即击球速度大于不一定出界,故C错误;
D.由可知,球从被击出至落地的时间与初速度大小无关,只与高度有关,故D正确。
故选D。
35.(25-26高三上·广东深圳·开学考试)如图所示,圆柱形水桶放置在水平面上,拧开水龙头,水从离地高为2h放置的水平水管A端流出,刚好从水桶口中心B处无阻挡地落到桶底边沿C处,已知水桶高为h,直径为D,水管的内径为d(),求:
(1)水从A点流出时的速度及水管末端A与水桶口中心B之间水平距离;
(2)充满整个水管截面的水从水管末端A流出时开始计时,经过多长时间将水桶装满。
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)流出的水做平抛运动,从A点到B点,水平方向上
竖直方向上
从A点到C点,水平方向上
竖直方向上
解得,
(2)单位时间流量为
水桶的体积为
则灌满水
解得
除此之外还要计算水从水管末端A流出至B的时间,故整个时间为
题型八 斜抛运动(共5小题)
36.(2026·浙江衢州·二模)龚同学是一名篮球爱好者,如图所示是他在某次训练定点投篮的情景。设篮球在B点斜向上抛出时恰能垂直投中篮板上的点,经反弹后射进篮筐。设抛出时篮球的速度为,抛射角为,抛射点B离地高为,不计空气阻力,若在他与篮板的水平距离保持不变的情况下,篮球仍能垂直投中篮板上的A点,下列措施可行的是( )
A.升高,不变,减小
B.升高,增大,不变
C.不变,增大,增大
D.不变,增大,不变
【答案】A
【分析】本题可以将运动逆向等效为平抛运动:篮球垂直击中A点,说明到达A点时竖直分速度为0,逆向看就是篮球从A点做平抛运动落到B点,推导关系如下: 设B到篮板的水平距离为,A点离地高度为(固定不变),运动总时间为,可得:
水平方向:
竖直方向:速度关系 ,位移关系
整理得:,,
即,不变,变化时则一定变化;为定值。
【详解】AB.H升高,则减小,由得减小,即减小;
又因为函数,同一个可对应两个不同的,升高(减小)时,可以保持不变,满足条件,故A正确,B错误;
CD.H不变则不变,由知不变则一定不变,不可能增大,故C、D错误。
故选A。
37.(25-26高一下·湖北随州·月考)将一物体以某一初速度沿与水平方向成角从点斜向上抛出,经过点时速度与水平方向的夹角为。已知之间的水平距离为,忽略空气阻力的影响,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.从点抛出时的速度大小为
B.从到过程中速度的最大值为
C.从到的时间
D.之间的高度差为
【答案】C
【详解】AC.设抛出初速度为,水平分速度保持不变
A点竖直初速度
B点速度方向与水平成,则B点竖直分速度大小满足
B点竖直速度向下,由竖直速度公式
水平距离
解得,,故A错误,C正确;
B.斜抛运动中,B点位置低于A点,B点速度最大。B点速度,故B错误;
D. AB高度差
解得 ,故D错误。
故选C。
38.(25-26高一下·全国·月考)如图所示,第一次从O点沿着OC方向以速度v1抛出一小球,小球打到竖直墙上和O点等高的A点,第二次也从O点沿着OC方向以速度v2抛出一小球,小球打到竖直墙上B点,已知AB和BC相等,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.
B.第二次小球垂直打到B点
C.两次打到墙上的速度大小相等
D.第一次小球在空中运动的时间是第二次的2倍
【答案】AB
【详解】AD.第一次小球水平方向的速度为,竖直方向的速度为,小球在空中运动的时间,则水平位移
同理第二次则有,
由几何知识可得
第二次打到墙上的高度为
水平方向则有
联立解得,,故A正确,D错误;
B.根据上述分析解得,因此第二次小球到达B点时竖直方向速度为零,故B正确;
C.根据运动的对称性可知,第一次打到A点时的速度为,第二次打到B点的速度为,二者并不相等,故C错误。
故选AB。
39.(25-26高一下·全国·月考)某次消防救援如图甲所示,两队消防员手持水枪在同一平面的不同位置斜向上喷水,水柱a水平命中着火点,水柱b斜向下命中着火点,简化图如图乙所示。忽略空气阻力,则( )
A.两水柱在空中运动时间相同
B.水柱a在空中运动时间小于水柱b
C.水柱a的水平分速度大于水柱b
D.水柱a的初速度大于水柱b的初速度
【答案】BC
【详解】AB.两水柱最高点不同,根据运动的对称性,水柱的最高点高度
水柱从最高点到的高度,有
水柱最高点高度
由
得
因此水柱在空中运动时间
故A错误,B正确;
C.水柱a的水平分速度为
水柱的水平分速度为
由于,因此
故C正确;
D.水柱最大高度已知,因此可以确定水柱的运动时间、水平方向的速度和竖直方向的速度;但是水柱的最大高度未知,因此不能确定水柱的运动时间、水平方向的速度和竖直方向的速度,因此不能确定两个水柱的初速度大小关系,故D错误。
故选BC。
40.(25-26高一上·云南昆明·期末)如今AI技术发展十分迅猛,在各个领域中都发挥了巨大的作用。下图是技术人员利用AI技术在计算机上模拟翼装飞行的过程示意图,模拟飞行过程中编入相应参数,就能实现与实际飞行有非常高的契合度,以此对实际飞行中的安全问题进行排查和分析,并对实际运动进行技术指导。某次模拟测试中,运动员通过弹射装置(未画出)获得大小为的初速度从倾角为53°的固定斜面顶端A点飞出,A点到C点为空中展开翼装飞行的阶段,运动员由C点切入缓冲斜面轨道CD。此次模拟测试中设定了以下参数:A、C两点等高且水平距离,运动员由A点到C点飞行过程中受到一个水平恒定阻力的作用。由计算机收集到的模拟数据显示,B点为运动员飞行的最高点。重力加速度g取,,。求:
(1)运动员由A点运动到B点的时间t;
(2)运动员在C点时的速度大小v及缓冲斜面倾角的正切值;
(3)已知运动员及装备的总质量为,CN的高度,只要运动员降落在轨道CD上即为安全着陆。为使运动员安全着陆,则水平阻力设定值的范围是多少?
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)由A→B过程,在竖直方向上,有
解得
(2)由A→C过程,在水平方向,有
解得
则,运动员在C点的速度大小
那么斜面倾角的正切值
(3)若恰好落在C点,由A→C在水平方向上,有
由牛顿第二定律,有
从A点上升到的最大高度
若恰好落在D点,则有
则在水平方向,有
由牛顿第二定律,有
综上,水平阻力设定值的范围为
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