第18讲 抛体运动(专项训练)(湖南专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-29
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3份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 抛体运动 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.22 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 红外线 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58547398.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以运动的合成与分解为核心方法,系统构建平抛、斜抛及类平抛知识体系,通过分层演练培养运动与相互作用观念及模型建构能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|巩固·知识解构|2知识点|运动合成与分解法(水平匀速+竖直匀变速)|从定义→性质→规律,构建抛体运动完整认知链|
|模拟·基础演练|4类题型|平抛推论应用、斜面(曲面)几何关系转化|题型与方法对应,覆盖基础规律到复杂情境|
|重难·创新演练|结合生活/体育情景|实际问题模型化(如网球、跳台滑雪)|从抽象规律到具象应用,提升科学推理能力|
|真题·实战演练|高频考点题|高考命题趋势适配(如月球平抛、排球运动)|强化核心考点迁移应用,落实科学思维素养|
内容正文:
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第18讲
抛体运动(专项训练)
题型01平抛运动的基本规律与推论
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】C
区题型02平抛运动与斜面(曲面)的结合
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】AB
9.【答案】C
区题型03斜抛运动
10.【答案】C
11.【答案】A
12.【答案】BD
题型04类平抛运动
13.【答案】B
14.【答案】C
15.【答案】D
重难·创新演练
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】AC
1/2
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上好每一堂课
4.【答案】A
真题实战演练
1.【答案】B
2.【答案】AC
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】C
6
2/2
第18讲 抛体运动
目 录
巩固·知识解构 1
知识点1 平抛运动 1
知识点2 斜抛运动 2
模拟·基础演练 3
模拟·基础演练 4
⏳题型01 平抛运动的基本规律与推论 4
⏳题型02 平抛运动与斜面(曲面)的结合 7
⏳题型03 斜抛运动 20
⏳题型04 类平抛运动 24
重难·创新演练 28
真题·实战演练 31
重难·创新演练 10
真题·实战演练 13
巩固·知识解构
知识点1 平抛运动
1.平抛运动
(1)定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(3)研究方法:运动的合成与分解
①水平方向:匀速直线运动。
②竖直方向:自由落体运动。
(4)基本规律
如图所示,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系。
①位移与时间的关系
②速度与时间的关系
1
知识点2 斜抛运动
(1)定义:将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)性质:斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(3)研究方法:运动的合成与分解
①水平方向:匀速直线运动。
②竖直方向:匀变速直线运动。
(4)基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)
①水平方向:v0x=v0cos θ,F合x=0。
②竖直方向:v0y=v0sin θ,F合y=mg。
模拟·基础演练
查重点:平抛运动的规律 平抛与斜面 曲线的结合
题型01 平抛运动的基本规律与推论
1.(2026·湖南·模拟预测)2025年法国网球公开赛中,中国选手郑钦文以战胜了俄罗斯选手萨姆索诺娃,晋级八强。某次比赛在网前截击中,网球以6m/s的速度水平击出,落到对方场地时的速度大小是10m/s,不计空气阻力,重力加速度的大小,则网球落地点与击出点间的水平距离x和网球击出点的高度h分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】不计空气阻力,网球击出之后球的运动看作平抛运动,落地瞬间速度
解得
在竖直方向做自由落体运动,则
解得
在水平方向做匀速直线运动,则
解得网球落地点与击出点间的水平距离
网球下落的高度为
解得网球击出点的高度
故选A。
2.(2026·湖南岳阳·一模)如图所示,在同一竖直平面内,两套自动投放装置分别安装在不同高度的固定平台上。装置①与装置②分别以大小相等、方向相反的水平初速度释放两个小型探测器,释放后探测器只受重力作用,且两探测器恰好在同一时刻落到地面,它们运动轨迹的交汇点为A点。不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.两探测器一定在A点相遇
B.两探测器一定是在同一时刻被释放的
C.装置①与装置②释放的探测器水平方向的位移大小相等
D.两物体运动过程中,速度变化率大小始终相等,方向竖直向下
【答案】D
【详解】A.两探测器轨迹交汇于A点,但不是在A点相遇,它们在不同时刻经过A点,故A错误;
B.两探测器同时落地,但由于释放高度不同,所以释放时间不同,故B错误;
C.平抛运动水平方向做的是匀速直线运动,则水平位移为
虽然两探测器的初速度大小相等,但由于两探测器运动的时间不同,所以水平位移大小不相等,故C错误;
D.两物体均只受重力的作用,其加速度均为g,方向竖直向下,所以两物体运动过程中速度的变化率相同,故D正确。
故选D。
,得
故选A。
3.(2026·湖南永州·二模)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,小鱼的初速度为,末速度v沿x轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平方向分速度、竖直方向分速度和水平位置x、竖直位置y与时间t的关系,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AC.小鱼在运动过程中只受重力作用,在空中做斜抛运动,则小鱼在水平方向上做匀速直线运动,即为定值,则水平位移,A正确,C错误;
BD.小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动,则,
且最高点时竖直方向的速度为0,BD错误;
故选A。
4.(2026·湖南株洲·一模)如图,一上端开口的箱子固定在水平地面上,内壁光滑,长为10m。在小球A以某一速度向右运动的同时,一小球B从A正上方距离箱底5m高处水平抛出。若两小球在离箱子左侧8m处相遇,则A的速度大小可能是(重力加速度g取,小球A与箱壁碰撞后速度大小不变)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.对B球由平抛规律,竖直方向有
水平方向有
联立解得A的速度大小可能是B做平抛的初速度为,故AB错误;
CD.小球A与箱壁碰撞后速度大小不变,且不计碰撞时间,两小球相遇是发生在小球A与右箱壁发生弹性碰撞后返回时
故小球A速率为
若小球A速度为,则两小球相遇是在离箱子左侧处
故C正确,D错误。
故选C。
5.(2026·山东潍坊·二模)平抛运动的物理现实是唯一的,但数学描述是多元的。如图甲所示,物体以初速度水平向右抛出,以抛出点O为坐标原点,以与水平偏下角的方向为x轴的正方向建立平面直角坐标系,从抛出时开始计时,获得x、y方向的速度—时间图像分别如图乙、丙所示。已知g取,则( )
A.物体抛出时的初速度大小为
B.夹角的正切值为
C.时,物体水平方向的速度大小为
D.y方向的加速度大小为
【答案】C
【详解】AB.由题意可知,
则物体抛出时的初速度大小为
夹角的正切值为,故AB错误;
C.由于物体做平抛运动,则水平方向做匀速直线运动,所以时,物体水平方向的速度大小为,故C正确;
D.由速度—时间图像的斜率表示加速度可知y方向的加速度大小为,故D错误。
故选C。
⏳题型02 平抛运动与斜面(曲面)的结合
6.(2025·湖南·二模)如图所示,小球甲、乙分别从固定足够长斜面上的点先后水平向右抛出,甲、乙的初速度大小分别为、,斜面倾角,不计空气阻力,。两球在空中运动的时间关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由题知,两小球先后从固定足够长斜面上的点先后水平向右抛出,可知两小球最终落回到斜面上,根据平抛运动规律,可知两小球的位移夹角相等,都为。根据平抛运动规律,对小球甲有,
根据几何关系有
解得
同理,对小球乙有,
根据几何关系有
解得
可知
故选A。
7.(2026·贵州毕节·三模)跳台滑雪比赛中,某运动员从跳台处水平飞出后做平抛运动,落在倾角为的斜坡处,测得间的直线距离为,若不计空气阻力,重力加速度取,则运动员( )
A.从运动到的时间为
B.从运动到离斜坡距离最大处的时间为
C.水平飞出的初速度大小为
D.离斜坡的最大距离为
【答案】A
【详解】A.竖直方向位移
平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动,有自由落体公式
解得从运动到的时间为。故A正确;
BC.水平方向的位移
水平飞出的初速度大小为
当合速度方向与斜坡平行时,此时离斜坡距离最大,水平速度与合速度夹角为,此时竖直方向的分速度为
有自由落体公式
解得从运动到离斜坡距离最大处的时间为。故BC错误;
D.从最高点落回b点的运动时间
将加速度分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向,垂直于斜面方向的加速度
离斜坡的最大距离为。故D错误。
故选A。
8.(2026·湖南·二模)(多选)如图,运动员在跳台滑雪训练中,从加速斜面上滑下,时刻从跳台边缘点水平飞出,经过4s落在倾角为的着陆斜面上点,已知着陆斜面顶端在点正下方17m处,运动员(含装备)的质量为60kg,重力加速度取,,忽略空气阻力,选点所在的水平面为零势能参考面,则( )
A.点与点的高度差为80m
B.运动员从点飞出时的速度大小为
C.运动员在点的重力势能为-37800 J
D.运动员落到点前瞬间机械能为61230J
【答案】AB
【详解】A.运动员从跳台飞出可看作平抛运动,根据平抛运动的规律,竖直方向有
代入数据可得点与点的高度差为,故A正确;
B.设飞出初速度为,水平位移为
根据几何关系,着陆斜面顶端在点正下方17m处,因此满足
代入数据解得,故B正确;
C.选点所在水平面为零势能面,点在点下方80m,重力势能为,故C错误。
D.忽略空气阻力,平抛过程机械能守恒,总机械能等于点的机械能(点重力势能为0),即,故D错误。
故选AB。
9.(2026·湖南娄底·二模)如图所示,半圆形凹槽半径为R,圆心为O,MN为水平直径。A点与O等高,B点在O点正下方,P点位于槽面上,P到O的水平距离为。现从A、B点分别以水平速度vA、vB抛出小球,恰好都垂直槽面击中P点,所用时间分别为tA、tB。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.A、B、P三点不共线
【答案】C
【详解】AC.由于两小球均垂直槽面击中P点,所以速度的反向延长线必过水平位移中点,即经过圆心O,如图所示
根据几何关系可得
解得
根据平抛运动的规律可得,,,
联立解得,,故A错误,C正确;
B.由于,
所以,故B错误;
D.根据平抛运动的推论可知,由于两小球的速度偏转角相等,即速度方向与水平方向的夹角相等,所以位移与水平方向的夹角相等,则A、B、P三点共线,故D错误。
故选C。
⏳题型03 斜抛运动
10.(2026·湖南长沙·一模)如图所示,在斜面底端斜向上抛出一个小球,小球落到斜面上时速度刚好沿水平方向,不计小球大小,不计空气阻力,小球从抛出到落到斜面上运动过程中的水平位移x、竖直位移y、水平速度、竖直速度分别随时间t变化规律正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.小球水平方向做匀速直线运动,水平速度不变,水平位移为,故AB错误;
C.竖直方向做匀变速直线运动,可得
图像为开口向下的抛物线,故C正确;
D.竖直方向做匀减速直线运动至末速度为零,故D错误。
故选C。
11.(2026·湖南·一模)将两小球从水平地面同一地点分别斜向上抛出,抛出时两球速度大小相等,方向与水平方向夹角不同,两球均落在与抛出点相距为的地面,已知重力加速度为,不计阻力,则两小球在空中运动时间的乘积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】从水平地面斜向上抛出的小球,可分解为竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动,在竖直方向的运动时间为
在水平方向的位移为
解得
从水平地面同一地点斜向上抛出的速度大小相等,方向与水平方向夹角分别为、的两个小球,均落在与抛出点相距为的地面,则有
解得
设一个小球在空中运动的时间为
另一个小球在空中运动的时间为
两小球在空中运动时间的乘积为
将代入,得
故选A。
12.(2026·湖南郴州·一模)在一个倾角为θ的足够长的固定斜面上,一小球以初速度v离开斜面,方向与斜面方向成θ角斜向上。已知重力加速度为g,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.小球在空中任意相等的时间内速度变化不相等
B.小球经时间,离斜面最远
C.小球开始运动到第一次落到斜面上时间为
D.小球开始运动到第一次落到斜面上位移为
【答案】BD
【详解】A.小球在空中只受重力作用,加速度为重力速度,速度变化量
可知相等时间内速度变化一定相同,故A错误;
B.将小球的运动分解为垂直斜面方向和沿斜面方向两个分运动,小球垂直斜面方向的初速度大小为
加速度大小
当小球垂直斜面的速度减为零时离斜面最远,有
故B正确;
C.由斜抛的对称性可知,小球从开始运动到第一次落到斜面上时间为
故C错误;
D.小球沿斜面方向的初速度大小为
加速度大小
则小球开始运动到第一次落到斜面上位移为
故D正确。
故选BD。
⏳题型05 类平抛运动
13.(2026·湖南·一模)一无人机在180m高的空中以20m/s的速度水平飞行,某时刻相对自身静止地释放一导弹,导弹释放3s后开始喷气,产生大小恒为60N,方向水平向前的推力,直至落地。已知导弹质量为10kg,喷气过程中质量不变,空气阻力忽略不计,重力加速度取,则导弹落在地面上的位置与释放位置的水平距离为( )
A.87m B.147m C.114m D.174m
【答案】B
【详解】导弹运动分为两个阶段:第一阶段(0~3 s):导弹自由落体,水平方向匀速运动。水平位移
竖直方向下落距离
剩余高度
竖直分速度
第二阶段(3s至落地):竖直方向做匀加速直线运动,由运动学规律可得
代入解得
水平方向受推力,质量不变,加速度
水平位移
总水平位移
故选B。
14.(2026·重庆大足·模拟预测)小实给弟弟买了架玩具无人机,通过传感器测试无人机的飞行情况。如图为在测试软件中设定的三维坐标系oxyz,某时刻起小实进行遥控操作,通过传感器测试发现无人机沿轴负方向匀速飞行,沿轴正方向匀速飞行,沿轴正方向做初速度为零的匀加速飞行,则关于无人机的实际运动,下列说法正确的是( )
A.无人机做匀速直线运动 B.无人机做匀速圆周运动
C.无人机做类平抛运动 D.无人机做类斜抛运动
【答案】C
【详解】无人机沿y轴和x轴方向均为匀速飞行,由运动的分解与合成知,无人机在xoy平面做匀速直线运动,由于无人机在z轴正方向做初速度为零的匀加速运动,且z轴垂直于xoy平面,因此类似于水平方向上匀速和竖直方向自由落体的平抛运动,故C正确。
故选C。
15.(2026·河北廊坊·一模)如图甲所示是一种倾斜桌面上投球入洞的游戏,可简化为图乙。若长方形光滑桌面长边水平,短边倾斜,倾角为,小球(可视为质点)从一短边出发,出发点离该边较高桌角的距离记为d,沿另一短边从较高桌角每隔0.15m有一个宽为0.15m的洞口,共3个洞口,洞口到对面桌边的距离为2m,小球初速度平行于长边,大小记为。取重力加速度则下列组合中,小球直接入洞机会最大的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】初速度方向做匀速直线运动,位移为洞口到对面桌边的距离,因此运动时间满足
合力为,做初速度为0的匀加速曲线运动,加速度
到达洞口边时沿桌面向下的位移为
洞口沿短边从较高桌角开始,3个洞口范围为、、
【详解】A当时,,得
小球到达洞口边的位置坐标,只可进入第二个洞口,且范围为
B当时,小球到达洞口边的位置坐标,只可进入第三个洞口,且范围为
C当时,,得
小球到达洞口边的位置坐标,只可进入第二个洞口,且范围为
当时,小球到达洞口边的位置坐标,只可进入第二个洞口,且范围为
综上可得,小球直接入洞机会最大的是D选项。
故选D。
重难·创新演练
设题创新:结合生活情景 体育运动
1.(2026·湖南衡阳·模拟)某同学在对竖直墙练习网球时,球竖直落到地面弹起到最高点时把球击出,两次击球点的位置与球飞出的方向均相同,第一次球恰好水平击中墙面,第二次击中墙面的位置与击球点高度相同,如图所示。设第一次击出球的速度大小为v1,球的运动时间为t1,第二次击出球的速度大小为v2,球的运动时间为t2,空气阻力忽略不计。则( )
A.v1=2v2,t2=2t1
B.v2=2v1,t1=2t2
C.两次击球时对球做功之比为2∶1
D.两次击球后,球在空中飞行过程中动量变化量为1∶2
【答案】C
【详解】AB.设击球点到墙的水平距离为,球飞出的方向与水平方向成角
则,,,
得,,故A、B错误;
C.击球时对球所做的功等于球的动能,因为
所以,故C正确;
D.球飞行过程中只受重力作用,球的动量变化量等于重力的冲量,而冲量与时间成正比,所以冲量之比为,故D错误。
故选C。
2(2026·湖南二模)如图所示,某同学将两颗谷粒从O点同时分别以速度v1、v2抛出(其中v1水平),不计空气阻力,两只小鸟先后在空中的P点接到谷粒。两谷粒的运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A.谷粒1后被鸟接到
B.谷粒1从O到P平均速度大于谷粒2
C.谷粒2在最高点的速度等于v1
D.谷粒1加速度大于谷粒2的加速度
【答案】B
【详解】A.分析竖直分运动,谷粒1做自由落体运动,谷粒2做竖直上抛运动,则谷粒1比谷粒2下落的时间短,先被鸟接到,A错误。
B.两谷粒位移相同,由得谷粒1从O到P平均速度大,B正确。
C.谷粒2在最高点的速度等于水平速度,而在水平方向由x=vxt得v1>v2x,C错误。
D.两谷粒都只受重力,加速度相等,D错误。
故选B。
3.(2026·湖南湘潭·一模)玩具双筒发射器可以从双筒沿不同方向发射小球,如图所示,时刻同时从O点发射两小球A和B,A球以初速度与水平方向成角斜向上射出,B球以相同速率沿相同角度斜向下射出。忽略空气阻力,重力加速度为g。则A、B两球在空中同一竖直平面内运动时,下列说法正确的是( )
A.A、B两球间的距离跟时间成正比
B.A球运动到最高点时,两球间的距离等于B球在该时间内竖直下落的距离的1.5倍
C.A球运动到最高点时,B球的速度大小为
D.A球运动到最高点时,B球到O点的距离为
【答案】AC
【详解】A.A、B两球在水平方向均做匀速直线运动,分速度大小均为,所以两球落地前始终在同一竖直线上。
取向上为正方向,有
则两球间的距离为,故A正确;
B.当A球到达最高点时,竖直速度满足
解得
此时两球间的距离为
B球在该时间内竖直下落的距离为
联立解得,故B错误;
C.当时,
则,故C正确;
D.在时间内,B球运动的水平位移大小为
此时B到O点的距离为,故D错误。
故选AC。
4.(2025·浙江·一模)今年暑假,“浙BA”篮球联赛燃爆全省,在某次比赛中,一队员罚球时投出的篮球因水平击中篮板而错失得分的机会。已知篮球出手点到地面的距离为,击中的篮板上的点到地面的距离为,出手点到篮筐的水平距离为,忽略篮球运动过程中的所受的空气阻力,重力加速度取,则出手时篮球的速度大小约为( )
A.10.8m/s B.9.6m/s
C.8.0m/s D.5.0m/s
【答案】A
【详解】由于篮球水平碰撞篮板,则逆过程可看作平抛运动,则篮球出手后运动的时间
水平速度
出手时篮球的速度大小约为
故选A。
真题·实战演练
高频考点:平抛运动的规律 斜抛运动
1.(2026·广东·高考真题)如图是月球上一圆柱形阴影坑竖直截面图。假定某飞行器在月面上空向坑中心方向以速度匀速水平飞行。在距坑边的点正上方关闭动力,此后只受月球重力,直至抵达着陆线。已知坑直径,月面至着陆线深度,月面重力加速度取,飞行器可视为质点。飞行器安全到达着陆线,则的大小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意可知飞行器安全到达着陆线,速度最小时会刚好通过月面坑边到达着陆线,此时根据平抛运动规律在竖直方向有,代入数据解得
在水平方向有,代入数据可得;
飞行器安全到达着陆线,速度最大时会到达着陆线最右端的坑边缘,此时根据平抛运动规律在竖直方向有,代入数据解得
在水平方向有,代入数据可得
所以飞行器安全到达着陆线需满足
故选B。
2.(2026·云南·高考真题)(多选)如图所示,运动员在空场上将排球从a点击出,a点与球网顶部b点的水平距离为x、竖直距离为h,排球被击出时速度大小为v、方向与重力方向之间的夹角为θ()。将排球视为质点,其运动轨迹所在平面与球网平面垂直,不计空气阻力,不考虑擦网球。运动员某次以击球时,排球贴近b点越过球网后正好落到对方场地的底线上,相对于此次击球,下列说法正确的是( )
A.保持v、x、h不变,减小θ,排球一定下网
B.保持v、x、h不变,增大θ,排球一定不会出界
C.保持θ不变,增大x同时减小h,排球不下网就一定出界
D.保持x、h不变,同时增大v和θ,排球从被击出到落地所需时间可能不变
【答案】AC
【详解】方法一
根据题意可知,运动员某次以击球时,即初速度方向为水平,排球贴近b点越过球网,则有
解得
竖直方向上有
可得
A.保持v、x、h不变,减小θ,则球竖直向下的初速度大于零,水平方向的分速度小于,竖直方向根据
可知
水平方向
可知排球一定下网,故A正确;
B.设球抛出时与水平方向的夹角为(),落地时速度为,画出速度的矢量三角形,如图所示
在矢量三角形ABC中,面积
水平位移
联立可得
即三角形面积最大时,水平位移最大,又
根据动能定理可知落地时速度为定值,也为定值,当即时,有最大值,即末速度方向与初速度方向垂直时,水平位移有最大值,显然当球水平抛出时,末速度方向与初速度方向夹角为小于90°,根据数学知识可知,保持v、x、h不变,增大θ,排球的水平射程先增大后减小,可知排球可能会出界,故B错误;
C.保持θ不变,增大x同时减小h,根据可知球抛出到网顶点的时间变小,要能过网,则需要增大初速度,设恰好能过网的初速度为,设网高为,球到网顶点竖直方向的速度变小,过网后,竖直方向根据可知球运动的时间比增大x同时减小h前长,水平方向的位移比增大x同时减小h前大,故一定会出界,故C正确;
D.保持x、h不变,同时增大v和θ,则球竖直向上向的初速度不为零,根据可知时间变大,故D错误。
故选AC。
方法二
根据题意可知,运动员某次以θ = 90°击球时,即初速度方向为水平,排球贴近b点越过球网,则有
解得
竖直方向上有
以击球点a为原点建立直角坐标系,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向则排球轨迹方程为
排球贴近网顶飞过,则
解得
设对方底线位于(L,-H)处排球恰好落在对方底线上,则
解得
A.保持v、x、h不变,减小θ,即θ<90°,此时初速度有向下的分量。将速度分解有vx=vsinθ,vy=-vcosθ
在网顶x = x处,排球的高度为
利用,可得
θ = 90°击球时网顶高度为-h。有
因此y <-h排球在网顶处的高度低于网顶,一定下网,故A正确;
B.保持v、x、h不变,增大θ,即θ>90°此时,初速度有向上的分量。令α = θ-90°(0° < α < 90°),则vx = vcosα,vy = vsinα
落地时间t满足
解得
水平射程
θ = 90°击球时射程
对S在α = 0°处求导
说明从θ = 90°开始增大,射程最初会增加,落点将超出底线。因此增大θ并非“一定不会出界”,而是可能出界,故B错误;
C.保持θ不变(即仍为90°平抛),增大x同时减小h,平抛轨迹仍为
改变后的网的水平距离为x′ > x,竖直高度差为h′ < h,若排球不下网,需满足在x′处y′ ≥-h′即
解得
根据,且x′ > x,则有
因此不可能成立。即在增大x、减小h′的条件下,排球必定下网,“不下网”的情况根本不会发生,故C正确;
D.保持x、h不变,同时增大v和θ,则θ>90°,初速度有竖直向上的分量
设增大后的速度为,竖直初速度。落地时间为t,由
解得
基准平抛时
因为,显然有
解得t > t0
故飞行时间一定增大,不可能与基准时间相同,故D错误。
故选AC。
3.(2025·江西·高考真题)如图所示,人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球,小孩以速率水平向左匀速运动,接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为时,机器人将小球抛出。忽略空气阻力,重力加速度为g。若小孩能接到球,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】若小孩能接到球,则有,
联立解得
故选B。
4.(2025·浙江·高考真题)如图所示,在水平桌面上放置一斜面,在桌边水平放置一块高度可调的木板。让钢球从斜面上同一位置静止滚下,越过桌边后做平抛运动。当木板离桌面的竖直距离为h时,钢球在木板上的落点离桌边的水平距离为x,则( )
A.钢球平抛初速度为 B.钢球在空中飞行时间为
C.增大h,钢球撞击木板的速度方向不变 D.减小h,钢球落点离桌边的水平距离不变
【答案】B
【详解】AB.根据平抛运动的规律可知,钢球在空中飞行时间为
钢球平抛初速度为,A错误,B正确;
C.钢球撞击木板时速度方向与水平方向的夹角满足
可知,增大h,钢球撞击木板的速度方向与水平方向的夹角变大,C错误;
D.根据可知,减小h,钢球落点离桌边的水平距离x减小,D错误。
故选B。
5.(2024·浙江·高考真题)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.
【答案】C
【详解】设出水孔到水桶中心距离为x,则
落到桶底A点时
解得
故选C。
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第18讲 抛体运动
目 录
巩固·知识解构 1
知识点1 平抛运动 1
知识点2 斜抛运动 2
模拟·基础演练 3
模拟·基础演练 4
⏳题型01 平抛运动的基本规律与推论 4
⏳题型02 平抛运动与斜面(曲面)的结合 7
⏳题型03 斜抛运动 20
⏳题型04 类平抛运动 24
重难·创新演练 28
真题·实战演练 31
重难·创新演练 10
真题·实战演练 13
巩固·知识解构
知识点1 平抛运动
1.平抛运动
(1)定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(3)研究方法:运动的合成与分解
①水平方向:匀速直线运动。
②竖直方向:自由落体运动。
(4)基本规律
如图所示,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系。
①位移与时间的关系
②速度与时间的关系
1
知识点2 斜抛运动
(1)定义:将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)性质:斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(3)研究方法:运动的合成与分解
①水平方向:匀速直线运动。
②竖直方向:匀变速直线运动。
(4)基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)
①水平方向:v0x=v0cos θ,F合x=0。
②竖直方向:v0y=v0sin θ,F合y=mg。
模拟·基础演练
查重点:平抛运动的规律 平抛与斜面 曲线的结合
题型01 平抛运动的基本规律与推论
1.(2026·湖南·模拟预测)2025年法国网球公开赛中,中国选手郑钦文以战胜了俄罗斯选手萨姆索诺娃,晋级八强。某次比赛在网前截击中,网球以6m/s的速度水平击出,落到对方场地时的速度大小是10m/s,不计空气阻力,重力加速度的大小,则网球落地点与击出点间的水平距离x和网球击出点的高度h分别为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·湖南岳阳·一模)如图所示,在同一竖直平面内,两套自动投放装置分别安装在不同高度的固定平台上。装置①与装置②分别以大小相等、方向相反的水平初速度释放两个小型探测器,释放后探测器只受重力作用,且两探测器恰好在同一时刻落到地面,它们运动轨迹的交汇点为A点。不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.两探测器一定在A点相遇
B.两探测器一定是在同一时刻被释放的
C.装置①与装置②释放的探测器水平方向的位移大小相等
D.两物体运动过程中,速度变化率大小始终相等,方向竖直向下
3.(2026·湖南永州·二模)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,小鱼的初速度为,末速度v沿x轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平方向分速度、竖直方向分速度和水平位置x、竖直位置y与时间t的关系,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026·湖南株洲·一模)如图,一上端开口的箱子固定在水平地面上,内壁光滑,长为10m。在小球A以某一速度向右运动的同时,一小球B从A正上方距离箱底5m高处水平抛出。若两小球在离箱子左侧8m处相遇,则A的速度大小可能是(重力加速度g取,小球A与箱壁碰撞后速度大小不变)( )
A. B. C. D.
5.(2026·山东潍坊·二模)平抛运动的物理现实是唯一的,但数学描述是多元的。如图甲所示,物体以初速度水平向右抛出,以抛出点O为坐标原点,以与水平偏下角的方向为x轴的正方向建立平面直角坐标系,从抛出时开始计时,获得x、y方向的速度—时间图像分别如图乙、丙所示。已知g取,则( )
A.物体抛出时的初速度大小为
B.夹角的正切值为
C.时,物体水平方向的速度大小为
D.y方向的加速度大小为
⏳题型02 平抛运动与斜面(曲面)的结合
6.(2025·湖南·二模)如图所示,小球甲、乙分别从固定足够长斜面上的点先后水平向右抛出,甲、乙的初速度大小分别为、,斜面倾角,不计空气阻力,。两球在空中运动的时间关系为( )
A.
B.
C.
D.
7.(2026·贵州毕节·三模)跳台滑雪比赛中,某运动员从跳台处水平飞出后做平抛运动,落在倾角为的斜坡处,测得间的直线距离为,若不计空气阻力,重力加速度取,则运动员( )
A.从运动到的时间为
B.从运动到离斜坡距离最大处的时间为
C.水平飞出的初速度大小为
D.离斜坡的最大距离为
8.(2026·湖南·二模)(多选)如图,运动员在跳台滑雪训练中,从加速斜面上滑下,时刻从跳台边缘点水平飞出,经过4s落在倾角为的着陆斜面上点,已知着陆斜面顶端在点正下方17m处,运动员(含装备)的质量为60kg,重力加速度取,,忽略空气阻力,选点所在的水平面为零势能参考面,则( )
A.点与点的高度差为80m
B.运动员从点飞出时的速度大小为
C.运动员在点的重力势能为-37800 J
D.运动员落到点前瞬间机械能为61230J
9.(2026·湖南娄底·二模)如图所示,半圆形凹槽半径为R,圆心为O,MN为水平直径。A点与O等高,B点在O点正下方,P点位于槽面上,P到O的水平距离为。现从A、B点分别以水平速度vA、vB抛出小球,恰好都垂直槽面击中P点,所用时间分别为tA、tB。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.A、B、P三点不共线
⏳题型03 斜抛运动
10.(2026·湖南长沙·一模)如图所示,在斜面底端斜向上抛出一个小球,小球落到斜面上时速度刚好沿水平方向,不计小球大小,不计空气阻力,小球从抛出到落到斜面上运动过程中的水平位移x、竖直位移y、水平速度、竖直速度分别随时间t变化规律正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2026·湖南·一模)将两小球从水平地面同一地点分别斜向上抛出,抛出时两球速度大小相等,方向与水平方向夹角不同,两球均落在与抛出点相距为的地面,已知重力加速度为,不计阻力,则两小球在空中运动时间的乘积为( )
A. B. C. D.
12.(2026·湖南郴州·一模)在一个倾角为θ的足够长的固定斜面上,一小球以初速度v离开斜面,方向与斜面方向成θ角斜向上。已知重力加速度为g,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.小球在空中任意相等的时间内速度变化不相等
B.小球经时间,离斜面最远
C.小球开始运动到第一次落到斜面上时间为
D.小球开始运动到第一次落到斜面上位移为
⏳题型05 类平抛运动
13.(2026·湖南·一模)一无人机在180m高的空中以20m/s的速度水平飞行,某时刻相对自身静止地释放一导弹,导弹释放3s后开始喷气,产生大小恒为60N,方向水平向前的推力,直至落地。已知导弹质量为10kg,喷气过程中质量不变,空气阻力忽略不计,重力加速度取,则导弹落在地面上的位置与释放位置的水平距离为( )
A.87m B.147m C.114m D.174m
14.(2026·重庆大足·模拟预测)小实给弟弟买了架玩具无人机,通过传感器测试无人机的飞行情况。如图为在测试软件中设定的三维坐标系oxyz,某时刻起小实进行遥控操作,通过传感器测试发现无人机沿轴负方向匀速飞行,沿轴正方向匀速飞行,沿轴正方向做初速度为零的匀加速飞行,则关于无人机的实际运动,下列说法正确的是( )
A.无人机做匀速直线运动 B.无人机做匀速圆周运动
C.无人机做类平抛运动 D.无人机做类斜抛运动
15.(2026·河北廊坊·一模)如图甲所示是一种倾斜桌面上投球入洞的游戏,可简化为图乙。若长方形光滑桌面长边水平,短边倾斜,倾角为,小球(可视为质点)从一短边出发,出发点离该边较高桌角的距离记为d,沿另一短边从较高桌角每隔0.15m有一个宽为0.15m的洞口,共3个洞口,洞口到对面桌边的距离为2m,小球初速度平行于长边,大小记为。取重力加速度则下列组合中,小球直接入洞机会最大的是( )
A.
B.
C.
D.
重难·创新演练
设题创新:结合生活情景 体育运动
1.(2026·湖南衡阳·模拟)某同学在对竖直墙练习网球时,球竖直落到地面弹起到最高点时把球击出,两次击球点的位置与球飞出的方向均相同,第一次球恰好水平击中墙面,第二次击中墙面的位置与击球点高度相同,如图所示。设第一次击出球的速度大小为v1,球的运动时间为t1,第二次击出球的速度大小为v2,球的运动时间为t2,空气阻力忽略不计。则( )
A.v1=2v2,t2=2t1
B.v2=2v1,t1=2t2
C.两次击球时对球做功之比为2∶1
D.两次击球后,球在空中飞行过程中动量变化量为1∶2
2(2026·湖南二模)如图所示,某同学将两颗谷粒从O点同时分别以速度v1、v2抛出(其中v1水平),不计空气阻力,两只小鸟先后在空中的P点接到谷粒。两谷粒的运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A.谷粒1后被鸟接到
B.谷粒1从O到P平均速度大于谷粒2
C.谷粒2在最高点的速度等于v1
D.谷粒1加速度大于谷粒2的加速度
3.(2026·湖南湘潭·一模)玩具双筒发射器可以从双筒沿不同方向发射小球,如图所示,时刻同时从O点发射两小球A和B,A球以初速度与水平方向成角斜向上射出,B球以相同速率沿相同角度斜向下射出。忽略空气阻力,重力加速度为g。则A、B两球在空中同一竖直平面内运动时,下列说法正确的是( )
A.A、B两球间的距离跟时间成正比
B.A球运动到最高点时,两球间的距离等于B球在该时间内竖直下落的距离的1.5倍
C.A球运动到最高点时,B球的速度大小为
D.A球运动到最高点时,B球到O点的距离为
【4.(2025·浙江·一模)今年暑假,“浙BA”篮球联赛燃爆全省,在某次比赛中,一队员罚球时投出的篮球因水平击中篮板而错失得分的机会。已知篮球出手点到地面的距离为,击中的篮板上的点到地面的距离为,出手点到篮筐的水平距离为,忽略篮球运动过程中的所受的空气阻力,重力加速度取,则出手时篮球的速度大小约为( )
A.10.8m/s B.9.6m/s
C.8.0m/s D.5.0m/s
真题·实战演练
高频考点:平抛运动的规律 斜抛运动
1.(2026·广东·高考真题)如图是月球上一圆柱形阴影坑竖直截面图。假定某飞行器在月面上空向坑中心方向以速度匀速水平飞行。在距坑边的点正上方关闭动力,此后只受月球重力,直至抵达着陆线。已知坑直径,月面至着陆线深度,月面重力加速度取,飞行器可视为质点。飞行器安全到达着陆线,则的大小可能是( )
A. B. C. D.
2.(2026·云南·高考真题)(多选)如图所示,运动员在空场上将排球从a点击出,a点与球网顶部b点的水平距离为x、竖直距离为h,排球被击出时速度大小为v、方向与重力方向之间的夹角为θ()。将排球视为质点,其运动轨迹所在平面与球网平面垂直,不计空气阻力,不考虑擦网球。运动员某次以击球时,排球贴近b点越过球网后正好落到对方场地的底线上,相对于此次击球,下列说法正确的是( )
A.保持v、x、h不变,减小θ,排球一定下网
B.保持v、x、h不变,增大θ,排球一定不会出界
C.保持θ不变,增大x同时减小h,排球不下网就一定出界
D.保持x、h不变,同时增大v和θ,排球从被击出到落地所需时间可能不变
3.(2025·江西·高考真题)如图所示,人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球,小孩以速率水平向左匀速运动,接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为时,机器人将小球抛出。忽略空气阻力,重力加速度为g。若小孩能接到球,则为( )
A. B. C. D.
4.(2025·浙江·高考真题)如图所示,在水平桌面上放置一斜面,在桌边水平放置一块高度可调的木板。让钢球从斜面上同一位置静止滚下,越过桌边后做平抛运动。当木板离桌面的竖直距离为h时,钢球在木板上的落点离桌边的水平距离为x,则( )
A.钢球平抛初速度为 B.钢球在空中飞行时间为
C.增大h,钢球撞击木板的速度方向不变 D.减小h,钢球落点离桌边的水平距离不变
5.(2024·浙江·高考真题)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.
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