5.4抛体运动的规律 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 本练习通过基础概念辨析、情境化应用及综合问题解决的三级分层设计，系统覆盖抛体运动的运动性质、分解方法及实际应用，强化物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|抛体运动性质、速度变化量、时间计算|以标枪、篮球斜抛为情境，通过单选（1-3题）辨析加速度、速度变化等基础概念，落实运动观念| |进阶层|斜面抛体、曲线运动合成、射程规律|结合斜面小球（3题）、飞机投弹（4题）等场景，通过单选（4-7题）和多选（8-11题）考查运动分解与合成，培养科学推理| |综合层|多过程分析、实际问题建模|以滑雪（13题）、风洞实验（16题）为载体，通过解答题（12-16题）整合运动学公式与几何关系，提升模型建构与综合应用能力|

5.4《抛体运动》练习 一、单选题 1．如图所示，投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力，关于标枪在空中的运动说法正确的是（　　） A．标枪升到最高点时速度为零 B．标枪的加速度是变化的 C．标枪在相同时间内速度变化量相同 D．标枪的运动是变加速曲线运动 2．近年来贵州省黔东南州台盘村举办的“村BA”篮球赛火遍全网，很好地促进了当地乡村的振兴发展。在某场比赛中，一名篮球运动员将篮球传给队友。传球过程可简化为一个斜抛运动，篮球以20m/s的速度抛出，初速度方向与水平方向的夹角为37°，最终篮球被队友在与抛出点同一水平线上的接球点处接住。若忽略空气阻力的影响，篮球可视为质点，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6.正确的是（　　） A．篮球在空中做加速度逐渐减小的加速运动 B．篮球在空中运动时机械能先减小后增大 C．篮球从抛球点运动到接球点所用时间为2.4s D．抛球点到接球点的水平距离为48m 3．如图，在一个倾角为的斜面上，以一个与斜面成角的初速度抛出一个小球正好能水平落在斜面上，重力加速度取g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．一定有 B．一定有 C．落在斜面上的速度为 D．抛出后经时，小球离斜面最远 4．如图，在某次飞行演习中，以水平匀速飞行的飞机，某时释放一颗模拟弹，经时间后炸弹垂直击中倾角为的山坡。则时间为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，质量为0.1kg的小球放在光滑水平面上的P点，现给小球一个水平初速度，同时对小球施加一个垂直于初速度的水平恒力F，小球运动1s后到达Q点，测得P、Q间的距离为12.5m，P、Q连线与初速度的夹角为37°，，，则初速度的大小和恒力F的大小分别为（　　） A．10m/s，0.5N B．6m/s，0.5N C．8m/s，1.5N D．10m/s，1.5N 6．如图所示，坐标系的x轴水平向右，质量为m=0.5kg的小球从坐标原点O处，以初速度斜向右上方抛出，同时受到斜向右上方恒定的风力F风=5N的作用，风力与v0的夹角为30°，风力与x轴正方向的夹角也为30°，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．小球的速度先减小后增大 B．小球的加速度保持不变 C．小球的加速度与初速度v0的夹角为60° D．小球的加速度大小为 7．如图所示为西湖音乐喷泉某时刻的照片，水从喷口倾斜射出，空中呈现不同的抛物线，取其中四条抛物线，分别记作①②③④，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A．4条水柱中，①中的水上升较高，其出射速度一定最大 B．②中的水比③中的水在空中运动的时间长 C．在最高点，③中的水比④中的水速度大 D．喷口与水平方向夹角越小，水射程越远 二、多选题 8．某战士将手榴弹（视为质点）沿与水平方向成45°角的方向斜向上抛出，手榴弹在空中的射高为11.25m，不计空气阻力，重力加速度的大小取下列说法正确的是（　　） A．手榴弹从投出到最高点的过程用时1.5s B．投出时手榴弹在竖直方向的分速度大小为7.5m/s C．手榴弹到出手点等高处的水平射程为22.5m D．手榴弹在最高点速度的大小为15m/s 9．如图所示，某同学从点以水平方向成角沿斜向上的方向投出一篮球，篮球正好垂直击中篮板上的点，反弹后下落经过与等高的点，已知点为篮板底下与等高的点，且，篮球质量为，被抛出时的速度大小为，不计碰撞时间和空气阻力，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A．篮球在上升过程中做匀变速曲线运动 B．篮球击中点前的瞬时速度大小为 C．篮球击中点后反弹的瞬时速度大小为D．从到的过程篮球在空中的运动时间为 10．学生在体育课上练习投掷铅球，铅球出手高度、出手速度大小及抛出角度对成绩均有影响。如图所示，某同学投掷铅球，出手位置到地面的高度为h，初速度大小为，与水平方向夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．铅球抛出后继续上升的高度为 B．铅球落地时速度大小为，方向竖直向下 C．若初速度变为，其余条件不变，则水平射程变为原来的2倍 D．铅球经过最高点的曲率半径（最高点对应的圆弧半径）为 11．如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度v0大小为20m/s，与水平方向的夹角为30°，抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°，重力加速度大小取10m/s2，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动时间为 B．落地速度与水平方向夹角为60° C．重物离PQ连线的最远距离为10m D．轨迹最高点与落点的高度差为45m 12．在空旷的沙滩上投飞镖时，将飞镖从距离地面h=1.8m的高度以的初速度斜向上投出，飞镖插入地面时与水平地面的夹角，重力加速度g取，。不计空气阻力，求： (1)飞镖落地时的速度大小和在空中的运动时间；(2)飞镖距地面的最大高度和抛出点到落地点之间的水平距离。 13．滑雪比赛场地如图甲，可简化为如图乙所示的示意图。在比赛的空中阶段可将运动员视为质点，运动员从倾角为α＝30°的斜面顶端O点以v0＝20 m/s的初速度飞出，初速度方向与斜面的夹角为θ＝60°，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高点，B为轨迹上离斜面最远的点，C为过B点作竖直线与斜面的交点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求：(1)运动员从A点运动到B点的时间。(2)O、C两点间的距离。 14．如图，某次跳台滑雪训练中，运动员（视为质点）从倾斜雪道上端的水平平台上以10m/s的速度飞出，最后落在倾角为37°的倾斜雪道上。重力加速度大小取，不计空气阻力。求：(1)运动员落到斜面上时的速度大小和方向（设速度与水平方向夹角为θ，求出tanθ即可）(2)运动员飞出后何时离斜面最远？最远距离L是多少？ 15．如图所示的光滑固定矩形斜面，其倾角，一小球沿斜面左上方顶点以大小的初速度水平射入斜面，恰好从边的三等分点离开斜面，已知边长，取重力加速度大小，，求：(1)边的长度；(2)小球离开边的速度大小。 16．如图甲所示的风洞实验中小球的运动简化为如图乙所示的匀变速曲线运动，虚线AB与水平地面的夹角为 ，质量为m的小球从P点以大小为的初速度沿与AB平行的方向抛出，运动过程中小球始终受到大小，方向水平向右的风力的作用，C是虚线AB上的点，PC与虚线AB垂直，且P、C两点间的距离为，经过一段时间，小球运动到虚线AB上的某点D （图中未标出）点，重力加速度大小为g，，，小球可视为质点。试计算：(1)小球从P点运动到最高点的时间。(2)若小球的离地高度，，重力加速度，求小球落地时的水平位移。(3)小球从抛出到落到D点的所用的时间。 第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《《抛体运动》练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D D B B AD AC AD 题号 11 答案 BD 1．C 【详解】A．标枪出手后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，故标枪升到最高点时竖直方向速度为零，但水平方向速度不为零，故最高点时速度不为零，故A错误； B．忽略空气阻力，标枪出手后只受重力，加速度为重力加速度不变，故B错误； C．标枪出手后只受重力，标枪的加速度恒定，根据 在相同时间内速度变化量相同，故C正确； D．标枪的运动是加速度不变的曲线运动，是匀变速运动，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】AB．篮球在空中只受重力，则篮球在空中运动时加速度不变，机械能守恒，故AB错误； CD．篮球从抛出到最高点过程中在竖直方向有vy = gt1，vy = vsin37°，t = 2t1 联立解得t = 2.4s 抛球点到接球点的水平距离为 故C正确D错误。 故选C。 3．D 【详解】ABD．根据题意，建立如图所示的坐标系，将初速度及重力加速度分别沿、轴进行分解，则有， 重力加速度的分解为， 由此可知，小球沿、方向均做匀减速运动，根据匀变速运动规律，可知沿x方向则有 沿y方向则有 设经过时间小球离斜面最远，则有 解得 根据运动的对称性可知小球落在斜面上时，垂直斜面方向上的速度 小球在空中运动的时间 解得小球落在斜面上时，沿斜面方向的速度 由于小球沿水平方向打在斜面上，则有 联立解得，故AB错误，D正确； C．结合上述分析，由几何关系可知，小球落在斜面上的速度大小为，故C错误。 故选D。 4．D 【详解】模拟弹落地时速度如图所示 竖直分速度 解得模拟弹的运动时间 故选D。 5．D 【详解】小球做类平抛运动，运动的加速度为 小球沿初速度方向的位移为 沿恒力方向的位移为 根据几何关系有， 其中，联立解得， 故选D。 6．B 【详解】受到斜向右上方恒定的风力F风=5N的作用，同时受到竖直向下的重力mg=5N，则两个力的夹角为120°，合力 方向沿右下方与x轴成30°角，正好与初速度v0方向垂直，可知小球做类平抛运动，速度一直增加，因合力为恒力，则加速度保持不变，加速度方向与初速度v0垂直，加速度大小为 故选B。 7．B 【详解】A．4条水柱中，①中的水上升较高，水在空中的运动时间最大，出射时的竖直速度最大，而其水平位移最小，所以水平速度最小，则出射速度不一定最大，故A错误； B．②中的水的高度大于③中的水的高度，所以②中的水在空中运动的时间长，故B正确； C．在最高点，水的速度为水平方向速度，而③中的水的高度大于④中的水的高度，所以③中的水在空中运动的时间长，但③中水的水平位移小于④中水的水平位移，则在最高点，③中的水比④中的水速度小，故C错误； D．水的射程为 当喷口水平倾角为45°时，水射程最远，故D错误。 故选B。 8．AD 【详解】AB．手榴弹投出后做的是斜抛运动，竖直方向上做竖直上抛运动，由 代入数据解得投出时手榴弹在竖直方向的分速度大小为 由 解得从投出到最高点的过程用时为，故A正确，B错误； CD．手榴弹在水平方向做匀速直线运动，在水平方向的分速度大小为 根据斜抛运动的对称性可知，手榴弹在空中的运动的总时间为 所以水平射程为 由于手榴弹在最高点时竖直方向的分速度变为0，只有水平方向的分速度，所以手榴弹在最高点速度的大小为15m/s，故C错误，D正确。 故选AD。 9．AC 【详解】A．篮球上升过程中，只受重力作用，加速度为重力加速度，加速度大小和方向都不变，所以篮球做匀变速曲线运动，故A正确； B．篮球垂直击中篮板，说明击中点时竖直方向速度为0，篮球只有水平方向速度，即篮球击中点前的瞬时速度大小为，故B错误； C．篮球从到看成逆向的平抛运动，篮球从到过程、到过程，由于高度相同，则小球空中运动时间相同，因为小球从到的水平位移是到水平位移的2倍，可知到的平抛初速度也是到平抛初速度的2倍，可知篮球击中点后反弹的瞬时速度大小为，故C正确； D．从到的过程篮球在空中的运动时间等于篮球从到时间的2倍，即 故D错误。 故选AC。 10．AD 【详解】A．铅球在竖直方向上做竖直上抛运动，竖直方向的初速度为 根据竖直上抛运动的规律，铅球抛出后继续上升的高度 故A正确； B．因为不计空气阻力，小球机械能守恒，根据机械能守恒定律有 解得铅球落地时速度大小 因为铅球做斜抛运动，落地时速度方向不是竖直向下的，故B错误； C．铅球在水平方向上做匀速直线运动，水平分速度 在竖直方向上有 可得水平射程 当v0变为2v0时，水平分速度变为，竖直方向的初速度变为， 在竖直方向上有 此时水平射程 由于运动时间不同，所以水平射程不是原来的2倍，故C错误； D．在最高点时，铅球只有水平方向的速度 此时可将铅球在最高点的运动看作是圆周运动的一部分，向心力由重力提供，则有 解得 故D正确。 故选AD。 11．BD 【详解】AC．将初速度分解为沿方向分速度和垂直分速度，则有 ， 将重力加速度分解为沿方向分速度和垂直分速度，则有 ， 垂直方向根据对称性可得重物运动时间为 重物离PQ连线的最远距离为 故AC错误； B．重物落地时竖直分速度大小为 则落地速度与水平方向夹角正切值为 可得 故B正确； D．从抛出到最高点所用时间为 则从最高点到落地所用时间为 轨迹最高点与落点的高度差为 故D正确。 故选BD。 12．(1)10m/s， (2)3.2m， 【详解】（1）根据机械能守恒定律可得 解得 落地时水平速度大小为 竖直速度大小为 所以飞镖抛出时竖直速度大小为 运动过程中，竖直方向有 解得 （2）当飞镖运动到最高点时有 所以飞镖距地面的最大高度为 抛出点到落地点之间的水平距离为 13．(1)1s (2)40m 【详解】（1）A为轨迹的最高点，说明运动员在A点速度方向水平向右，设O到A时间为t1，由斜抛运动规律，竖直方向上有 解得t1＝1s 运动员从O到B过程，将运动分解为沿斜面向下方向和垂直斜面向上方向，到B点时速度方向平行于斜面向下。 垂直斜面方向的速度为 v1＝v0sin θ， 垂直斜面方向的加速度为a1＝g cos α 根据速度-时间公式，有 解得t2＝2 s 则运动员从A点运动到B点的时间Δt＝t2－t1＝1s （2）解法一：设运动员落在斜面的D点，由垂直斜面方向运动对称性可得运动员从O到B与B到D所用时间相等，平行于斜面方向，速度为v2＝v0cos θ 加速度为a2＝g sin α 根据位移-时间公式，有xOD＝v2·2t2＋a2（2t2）2 运动员在水平方向做匀速直线运动，C为OD中点，则x＝xOD 代入数据解得x＝40 m 解法二：运动员在水平方向做匀速直线运动，有xOB＝v0cos （θ－α）t2 由几何关系可得 解得x＝40m 14．(1)， (2)0.75s， 【详解】（1）根据平抛规律有 代入题中数据，解得 则运动员落到斜面上时的速度大小 与水平方向夹角的正切值满足 （2）将该运动沿斜面分解为垂直于斜面方向和沿着斜面方向，当运动员离斜面最远时，垂直斜面方向的速度为0，则该过程用时 最远距离 15．(1)或 (2)或 【详解】（1）若小球从靠近点的三等分点离开斜面，则，沿方向有 沿方向有， 解得 若小球从靠近点的三等分点离开斜面，同理得 （2）若小球从靠近点的三等分点离开斜面，则， 解得 若小球从靠近点的三等分点离开斜面，同理得 16．(1) (2)31m (3) 【详解】（1）小球从P点运动到最高点时竖直方向速度减为0，则有 （2）设小球空中运动时间为，规定向上为正方向，对小球，竖直方向有 代入题中数据，解得 则小球落地时的水平位移 其中 联立解得 （3）把F和mg合成一个力 设与F的夹角为，则有 可知 即恰好沿PC方向，小球从P点到D点做类平抛运动，由类平抛运动的规律有 其中 解得 答案第6页，共7页 答案第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $