5.4 抛体运动的规律 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

5.4 抛体运动的规律 一、单选题 1．某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等.若只研究运动员的重心轨迹，A、B、C和D表示不同时刻运动员的重心位置，且A和D处于同一水平高度，不计空气阻力.下列说法正确的是（　　） A．相邻曝光位置间的水平位移先变小后变大 B．相邻曝光位置运动员的速度变化量相同 C．运动员在A、D位置时的速度相同 D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间 2．如图所示，从某高度以5 m/s的水平速度抛出一小球，小球经过0.5 s到达地面，此时小球的速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10 m/s2.下列说法正确的是（　　） A．小球距地面的高度为5 m B．小球落地时的速度大小为 m/s C．小球落地时的位移与水平方向的夹角的正切值为 D．若小球抛出时的速度增大，则θ增大 3．如图所示，在足够高的竖直墙壁MN的左侧某点O以不同的初速度将小球水平抛出，其中OA沿水平方向，则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间，其速度的反向延长线（　　） A．交于OA上的同一点 B．交于OA上的不同点，初速度越大，交点越靠近O点 C．交于OA上的不同点，初速度越小，交点越靠近O点 D．因为小球的初速度和OA的距离未知，所以无法确定 4．如图，从半径为R=1 m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球，经t=0.4 s小球落到半圆上，已知当地的重力加速度g=10 m/s2，则小球的初速度v0的大小可能为 (　　) A．1 m/s或2 m/s B．2 m/s或3 m/s C．3 m/s或4 m/s D．1 m/s或4 m/s 5．如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以初速度v0水平抛出一个小球，落在斜面上Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把水平抛出时的初速度变为2v0，小球仍落在斜面上，则下列说法正确的是 (　　) A．小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α将变大 B．PQ间距变为原来间距的2倍 C．小球在斜面上做平抛运动的时间变为原来平抛运动时间的2倍 D．小球落在斜面上的速度大于原来落在斜面上时速度的2倍 6．一学生用两个颜色不同的篮球做斜抛运动游戏，如图所示，第一次出手，红色篮球的初速度与竖直方向的夹角α=60°；第二次出手，橙色篮球的初速度与竖直方向的夹角β=30°.两次出手的位置在同一竖直线上，结果两篮球正好到达相同的最高点C，则红色篮球、橙色篮球运动的高度之比为（　　） A．1∶3 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶4 二、多选题 7．有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，竖直分速度为vy，水平飞行距离为l，重力加速度为g，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（　　） A． B． C． D． 8．在2023年法国网球公开赛上，张之臻连胜两轮打入男单32强，实现了中国男子网球在红土大满贯上的突破，赛场上的新型网球发球机再度引起众多球迷关注.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.假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°，如图乙所示，若不考虑空气阻力，则（　　） 甲　　乙 A．两次发射的网球初速度大小之比为 ∶1 B．两网球碰到墙面前在空中的运动时间之比为 ∶1 C．两网球下落高度之比为1∶ D．两网球碰到墙面时速度大小之比为1∶1 9．如图，两小球M、N从同一高度同时分别以v1和v2的初速度水平抛出，经过时间t都落在了倾角θ=37°的斜面上的A点，其中小球N垂直打到斜面上，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则 (　　) A．初速度v1、v2大小之比为9∶8 B．初速度v1、v2大小之比为8∶9 C．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为 D．若v1、v2都变为原来的2倍，则两球在空中相遇，从抛出到相遇经过的时间为 10．如图所示的直升机两侧均装有等高的照明弹发射管，当直升机向前飞行时照明弹发射方向与飞行方向垂直，测得照明弹发射速度大小为 v，现直升机以速率 v 与水平地面保持固定的高度差匀速直线飞行，每隔Δt 时间按下发射开关，不计空气阻力，且Δt 远小于照明弹在空中运动的时间，则（　　） (俯视图) A．照明弹以大小为2v的初速度做平抛运动 B．同侧同一发射管发射的照明弹在空中处于同一条抛物线上 C．同侧的照明弹落地点在一条抛物线上 D．两侧同时发射的照明弹在同一个水平面上 11．某段时间“彩虹滑道”在各短视频平台热推，很多景区都推出了这一项娱乐项目并进一步增趣升级，游客从如图所示的弧形滑道滑下，然后在弧形滑道末端以水平速度v0抛出，落向倾角为θ的“彩虹滑道”，不计空气阻力，重力加速度为g，则 (　　) A．游客以不同的v0抛出，落到“彩虹滑道”时的速度方向不同 B．游客以不同的v0抛出，落到“彩虹滑道”时的速度方向都相同 C．游客在空中经历的时间为 D．游客落到“彩虹滑道”时的速度大小为 12．某旅展开的实兵实弹演练中，某火箭炮在山坡上发射炮弹，所有炮弹均落在山坡上，炮弹的运动可简化为斜面上的平抛运动，如图所示，山坡的倾角为θ，重力加速度为g.则 (　　) A．若将炮弹初速度由v0变为，炮弹落在斜面上的速度方向与斜面的夹角不变 B．若将炮弹初速度由v0变为，则炮弹下落的竖直高度变为原来的 C．若炮弹初速度为v0，则炮弹运动到距斜面最大距离为L时所需要的时间为 D．若炮弹初速度为v0，则运动过程中炮弹距斜面的最大距离L= 三、非选择题 13．环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在沿水平方向向河道内排出大量污水，如图所示.水流稳定时，环保人员测出了管口中心到河面的高度H=3.2 m，排出污水的水平射程为L=4.8 m，管口的直径为D=30 cm.设污水充满整个管道，管口横截面上各处水的速度相同，忽略空气阻力，已知重力加速度大小为g=10 m/s2.求： (1)污水从排污管排出时初速度的大小(忽略管口直径的影响)； (2)由管口至河面间空中污水的体积(结果保留两位有效数字). 答案 1．B 解析：运动员在水平方向做匀速直线运动，又因为每次曝光的时间间隔相等，所以相邻曝光位置间的水平位移相等，A错误；因每次曝光的时间间隔相等，而运动员在空中只受重力作用，加速度为g，则相邻位置运动员的速度变化量均为gΔt，B正确；A和D处于同一水平高度，根据斜抛运动对称性可知运动员在A、D位置时的速度大小相同，但是方向不同，C错误；根据所拍的照片，可知C点左侧和右侧曝光位置的数量一样多，因此可知运动员重心位置的最高点位于C点，D错误. 2．C 解析：小球做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，根据 ，代入数据解得 m=1.25 m，故A错误；小球落地时的竖直方向速度vy=gt=10×0.5 m/s=5 m/s，则小球落地时的速度大小 m/s=5 m/s，小球落地时的速度分解如图所示，可知tan ，则小球落地时的位移与水平方向的夹角的正切值为 ，故B错误，C正确；若水平速度v0增大，tan 不变，则tan θ变小，θ变小，故D错误. 3．A 解析：设小球到达墙壁时速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为α，如图所示，则tan ，解得tan θ=2tan α，由几何关系知，速度的反向延长线经过OA的中点，即所有小球在碰到墙壁前瞬间，速度的反向延长线交于OA上的同一点，A正确. 4．D 解析：根据题意可知小球下落的高度h=gt2=×10×0.42 m=0.8 m，平抛运动轨迹如图所示，若小球落在左边圆弧上，根据几何关系有R2=h2+(R-x1)2，解得水平位移x1=0.4 m，则初速度v0== m/s=1 m/s；若小球落在右边圆弧上，根据几何关系有R2=h2+(x2-R)2，解得水平位移x2=1.6 m，初速度v'0== m/s=4 m/s，D正确，A、B、C错误. 5．C 解析：根据平抛运动规律tan θ===，tan (α+θ)==，所以tan (α+θ)=2tan θ，倾角θ为定值，所以落在斜面上时速度与斜面的夹角α为定值，与速度大小无关，A错误；由上述分析可得t=，小球初速度变为2v0时，在斜面上平抛运动的时间变为原来平抛运动时间的2倍，C正确；P、Q间距s==，小球初速度变为2v0时，P、Q间距变为原来的4倍，B错误；小球落在斜面上时的速度v===v0，初速度变为2v0时，落在斜面上时的速度等于原来落在斜面上速度的2倍，D错误. 6．A 解析：两个不同颜色的篮球做斜抛运动，经过相同的最高点，可将其逆运动看成水平向左的平抛运动，运动轨迹如图所示，两平抛运动的水平位移相同，设为x，速度的反向延长线均过水平位移的中点，相交于同一点，设两球下落的高度分别为h1、h2，则tan ，解得 、C、D错误，A正确. 7．ACD 解析：物体在水平方向上做匀速直线运动，由l=v0t可得 正确；物体在竖直方向上做自由落体运动，由 可得 错误；平抛运动的竖直分速度 ，又因为vy=gt，解得 正确；物体在竖直方向上做自由落体运动，有 ，解得 正确. 8．AD 解析：设两次射出的网球的初速度大小分别为v01、v02，下落高度分别为y1、y2，则有tan ，联立可得两网球下落高度之比为y1∶y2=tan 30°∶tan 60°=1∶3，故C错误；根据 ，可得两网球碰到墙面前在空中的运动时间之比为t1∶ ∶ ∶ ，故B错误；根据x=v01t1=v02t2，可得两次发射网球的初速度大小之比为v01∶v02=t2∶ ∶1，故A正确；两网球碰到墙面时速度大小分别为 、 ，则v1∶v2=1∶1，故D正确. 9．BC 解析：两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间t=相等，对小球M有tan 37°===，解得v1=gt，小球N垂直打在斜面上，则有v2=vytan 37°=gttan 37°=gt，则==，故A错误，B正确；两小球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，则两球始终在同一水平面上，根据x=v1t+v2t知，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，故C正确，D错误. 10．BD 解析：由题意知照明弹沿直升机飞行方向与直升机一起做匀速运动，速度为v，垂直于直升机飞行方向的水平分速度为v，所以照明弹以大小为 的初速度做平抛运动，故A错误；已发射的照明弹落地前水平方向速度大小和方向相同，则同侧同一发射管发射的照明弹在空中处于同一条抛物线上，故B正确；所有照明弹运动的时间相同，水平速度相同，故水平位移相同，则所有照明弹的落地点在同一直线上，故C错误；照明弹在竖直方向做自由落体运动，两侧同时发射的照明弹，运动时间相同，下落高度相同，故在同一个水平面上，故D正确. 11．BC 解析：若v0不同，则落到滑道时的位置不同，但位移方向均沿滑道，即位移方向与水平方向夹角均为θ，若速度方向与水平方向夹角为α，由平抛运动的推论tan α=2tan θ，可知速度与水平方向夹角均为α，选项A错误，B正确；游客落到彩虹滑道时有tan θ=，解得游客在空中经历的时间为t=，选项C正确；游客落到滑道时速度大小为v=≠，选项D错误. 12．ACD 解析：炮弹落到斜面上时，位移偏转角的正切值为tan θ===，可得=2tan θ，速度偏转角的正切值为tan α==2tan θ，若将炮弹的初速度由v0变为，由于位移偏转角不变，则速度偏转角的正切值不变，炮弹落在斜面上的速度方向与斜面夹角不变，故A正确；由A项分析可得炮弹的飞行时间为t=，所以炮弹速度变为原来一半时，飞行时间也变为原来一半，由竖直方向的位移y=gt2可知，竖直位移变为原来的，故B错误；炮弹与斜面距离最大时，速度方向与斜面平行，此时竖直方向速度与水平方向速度的关系为==tan θ，解得飞行时间为t'=，故C正确；建立如图所示坐标系，将炮弹初速度和加速度进行分解，有v0y=v0sin θ，gy=gcos θ，沿y轴正方向速度减小为零时，炮弹距离斜面最远，则最远距离为L==，故D正确. 确； 13．(1)6 m/s　(2)0.34 m3 解析：(1)污水从管口排出后做平抛运动，竖直方向有 ，解得t=0.8 s， 水平方向有L=v0t，解得v0=6 m/s. (2)设由管口至河面空中污水的体积为V，t时间内从管口流出的污水体积V=Qt， 其中 ，解得V=0.34 m3. 第 page number 页，共 number of pages 页试题资源网-凸飞教育科技(北京)有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $