第18讲 抛体运动——2027届高考物理一轮复习专项训练

**基本信息** 以“规律理解-情境处理-临界极值”为逻辑主线，通过高考真题与模拟题系统构建抛体运动解题方法体系，强化运动和相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础规律理解|1题|水平匀速/竖直自由落体运动分解法|从平抛运动基本规律出发，建立vₓ-t、vᵧ-t关系认知| |约束情境处理|3题（斜面/荷叶/投壶）|斜面高度差求时间、水平位移最小化分析|结合具体情境（斜面、不同高度目标）应用运动分解，体现模型建构| |临界极值分析|2题（镖盘/石子）|临界落点条件判断、极值公式推导|通过临界条件（最小初速度）和极值问题（射程最大）深化科学推理| |综合应用|3题（喷泉/迫击炮/花洒）|加速度比较、射程公式应用、体积流量计算|整合运动规律与实际问题（流体、军事场景），提升综合解题能力|

课时突破练18　抛体运动 基础·满分练 命题角度一　平抛运动规律的理解 1.(2025江苏南京检测)某同学将小球以某速度从一定高度水平抛出,不计空气阻力。则小球从抛出到落地过程中,关于小球水平方向分速度大小vx、竖直方向分速度大小vy与时间t的关系,下列图像可能正确的是(　　) 命题角度二　斜面约束情境的处理方法 2. (2025湖南郴州期末)冬奥会跳台滑雪比赛简化模型如图所示,运动员穿着专用滑雪板,在助滑道上获得高速后从坡顶A点以速度v0水平飞出,在空中飞行一段距离后恰好在坡底B点着陆。已知A、B之间的高度差为45 m,与水平面夹角为37°,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.运动员在空中飞行的时间t=2 s B.运动员在空中飞行的时间t=4.5 s C.运动员的初速度v0=20 m/s D.运动员的初速度v0=30 m/s 命题角度三　其他约束情境的处理方法 3.(2024湖北卷)如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到(　　) A.荷叶a B.荷叶b C.荷叶c D.荷叶d 4.(2024浙江1月高考)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,则水离开出水口的速度大小为(　　) A. B. C. D.(+1)D 5.“投壶”是古代六艺之一,如图所示,投者在一定距离外,将箭水平投向壶中,不计空气阻力,则箭头(　　) A.在空中的轨迹是直线 B.在空中的位移一直增大 C.速度的大小可以保持不变 D.入壶时速度方向竖直向下 命题角度四　如何分析平抛运动的临界问题 6.(多选)(2025福建宁德期末)如图所示,离地足够高的圆形镖盘直径为D,某同学沿水平方向正对着镖盘最高点P从M点投出飞镖,恰好击中镖盘最低点Q,不计空气阻力及飞镖的大小,取重力加速度大小为g,下列说法正确的是(　　) A.飞镖运动的时间为2 B.飞镖运动的时间为 C.若减小飞镖从M点投出的初速度,则飞镖能击中镖盘的靶心 D.若飞镖从M点水平投出的同时释放镖盘,则飞镖能击中P点 命题角度五　如何分析抛体运动的极值问题 7.如图,在湖边山坡上的同一位置以相同大小的初速度抛出两石子A、B,速度方向与水平方向夹角均为θ,一段时间后两石子落入水中,不计空气阻力。则(　　) A.落至水面时,两石子速度相同 B.若A石子先抛出,则两石子可能在空中相遇 C.夹角θ越大,两石子落在水面上的间距越大 D.抛出点位置越高,两石子落在水面上的间距越大 能力·高分练 8.(2024江苏卷)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 9.(2026吉林松原模拟)某连队在一次迫击炮实弹训练中要求炮手将炮弹发射到小山包另一侧地面上的目标(如图所示),小山包的高度为h,炮手在发射战位P将射击仰角调整到37°时发射,炮弹恰好在最高点越过山头命中目标,不计空气阻力,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法正确的是(　 　) A.炮弹的发射速度为 B.战位P与目标的距离为 C.在战位P调整射击仰角为53°时发射炮弹仍能命中目标 D.射击仰角为45°时发射出的炮弹射程最大,飞行时间最短 10.(2026山东青岛期中)如图所示,一竖直放置的花洒出水孔分布在圆形区域内。打开花洒后水流从出水孔水平向左射出落到竖直墙面上,假设每个出水孔出水速度相同,不计空气阻力,则落点区域的形状是(　　) 素养·提升练 11.(14分)(2026广东深圳检测)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(d<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.C　解析 由题意可知小球做平抛运动,则小球水平方向做匀速直线运动,可知vx-t图像为一条平行于t轴的直线,A、B错误;小球做平抛运动,则竖直方向速度vy=gt,可知vy与t成正比,C正确,D错误。故选C。 2.C　解析 竖直方向,根据H=gt2,可得运动员在空中飞行的时间t=3 s,选项A、B错误;运动员的初速度v0==20 m/s,选项C正确,D错误。故选C。 3.C　解析 青蛙做平抛运动,水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,则有x=vt,h=gt2,可得v=x,可知水平位移越小、竖直高度越大,初速度越小,因此青蛙以最小的初速度跳跃应跳到荷叶c上面。故选C。 4.C　解析 设出水口到桶口中心距离为x,由题意有h=gt2,x=v0t,得出x=v0;从出水口到桶底A点时有2h=gt'2,x+=v0t',解得v0=,选C。 5.B　解析 箭在空中的轨迹是曲线,A错误;在空中的水平位移和竖直位移均增大,则合位移一直增大,B正确;箭运动中水平速度不变,竖直速度增大,则箭速度不断增大,C错误;入壶时箭有水平速度,则速度方向不可能竖直向下,D错误。 6.BD　解析 飞镖做平抛运动,竖直方向有D=gt2,可得飞镖运动的时间为t=,A错误,B正确;若减小飞镖从M点投出的初速度,水平方向有x=v0t,可知飞镖运动的时间变大,则飞镖下落的高度变大,不能击中镖盘的靶心,C错误;若飞镖从M点水平投出的同时释放镖盘,飞镖和镖盘竖直方向均做自由落体运动,相同时间内下落的高度相同,则飞镖能击中P点,D正确。故选BD。 7.A　解析 石子A运动至与起点同一水平面时,如图所示,假设该位置为M点,根据抛体运动规律可知此时A石子速度与B石子初速度相同,两石子落在水面上的间距与图中抛出点到M点距离相同,与抛出点位置高低无关,落至水面时,两石子速度也相同,故选项A正确,D错误;若A石子先抛出,水平方向上A石子始终在B石子右侧,两石子不可能在空中相遇,故选项B错误;改变夹角θ,抛出点到M点距离可能变大,可能变小,也可能不变,当θ=45°时最大,故选项C错误。 8.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,故喷泉A、B的加速度相同,A正确;竖直方向上,根据对称性可知,喷泉在空中运动的时间t=2,因为hB>hA,所以tB>tA,D错误;最高点的速度等于喷泉初速度在水平方向的分速度,vx=,由于水平方向的位移大小关系未知,所以无法判断最高点的速度大小关系,根据速度的合成可知,也无法判断初速度的大小关系,B、C错误。 9.C　解析 设炮弹的发射速度为v0,则(v0sin 37°)2=2gh,所以v0=,故A错误;战位P与目标的距离为x=v0cos 37°·2t,t=,所以x=,联立可得x=,故B错误;在战位P调整射击仰角为53°时,则x'=2v0cos 53°·=x,即发射炮弹仍能命中目标,故C正确;由于炮弹射程为x″=v0cos θ·2,由此可知,当θ=45°时,射程最大,飞行时间为t'=,由此可知,时间不是最短,故D错误。 10.B　解析 花洒到竖直墙壁的距离相等,喷出时水流水平方向的速度相等,根据抛体运动规律,在水平方向则有x=v0t,解得t=,故花洒喷出的水流在空中运动时间相等,结合竖直方向的运动规律h=gt2可知,圆形花洒喷出的水流在竖直方向的位移均相等。故选B。 11.(1)　(2)Dh 解析 (1)流出的水做平抛运动,从A点到B点,水平方向上有xAB=v0tAB 竖直方向上有 2h-h= 从A点到C点,水平方向上有 xAB+=v0tAC 竖直方向上有 2h= 解得v0=,xAB=。 (2)单位时间流量为Q=v0S= 水桶的体积为V= 则灌满水所用时间t2= 解得t2=Dh 除此之外还要计算水从水管末端A流出至B的时间tAB,故整个时间为t=t2+tAB=Dh。 7 学科网（北京）股份有限公司 $