平抛运动 基础题-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
该同步练习聚焦平抛运动,通过基础概念辨析、规律应用到综合情境分析的分层设计,强化运动与相互作用观念,培养科学推理能力,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|平抛轨迹判断、位移分解|单选题1(轨迹识别)、填空题14(位移分解),夯实物理观念|
|进阶层|时间/速度/位移计算|单选题2-6、10(基本规律应用)、解答题15(综合计算),深化科学推理|
|综合层|临界问题、类平抛|单选题7(斜面类平抛)、9(窗口临界)、多选题12-13(多过程分析),提升模型建构能力|
内容正文:
平抛基础题
一、单选题
1.不计空气阻力,将石块以一定初速度水平向右抛出后,能正确反映出石块在空中运动轨迹的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】石块在空中做平抛运动,轨迹为抛物线,初速度方向与轨迹相切,重力方向指向轨迹的凹向,可知运动轨迹为B所示。
故选B。
2.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏。如下图所示,某大人和小孩直立在界外,在同一条竖直线上的不同高度分别水平同向抛出圆环,并以与水平成45°角的速度各套中前方一物品。假设圆环的运动可以视为平抛运动,大人与小孩抛出圆环的高度之比为2:1,则大人和小孩抛出的圆环( )
A.运动时间之比为2:1 B.初速度之比为1:1
C.落地时的速度之比为2:1 D.落点距抛出点的水平位移之比为2:1
【答案】D
【详解】A.平抛运动竖直方向自由落体:,得
已知
得,A错误;
B.落地时速度与水平成,则
即
得初速度之比为,故B错误;
C.落地合速度大小
得,故C错误;
D.水平位移
又,因此
得,故D正确。
故选D。
3.如图甲,抛秧种水稻与插秧种水稻不同,它是直接将秧苗抛种在田里,比插秧更轻便省时。如图乙,在同一竖直面内,两位村民分别以初速度和,分别将两棵质量相同视为质点的秧苗a、b分别从高度为和的两点沿水平方向同时抛出,均落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,则( )
A.a、b两秧苗抛出的初速度
B.a、b两秧苗的落地时间之比为
C.a、b两秧苗抛出时的竖直高度之比为
D.以上说法都不对
【答案】C
【详解】AB.两个小球都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动
由解得
因为所以
小球水平方向都做匀速直线运动,由题意相等,且水平方向位移为
联立以上可得,,故AB错误;
CD.根据可知
故C正确,D错误。
故选C。
4.如图所示,在距水平地面H和高度处,同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度水平抛出,则以下判断正确的是( )
A.a、b两小球同时落地 B.两小球落地速度方向相同
C.a、b两小球水平位移之比为 D.a、b两小球水平位移之比为
【答案】C
【详解】A.根据,可得,故,显然a先落地,故A错误;
B.落地竖直速度大小比
水平初速度相同,落地速度与水平方向夹角
显然落地速度方向不相同,故B错误;
CD.水平位移,故,故C正确,D错误。
故选C。
5.如图所示,从地面上方某点,将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出,小球经1s落地,不计空气阻力,g取10m/s2,则可求出( )
A.小球抛出点离地面的高度为5m
B.小球抛出点到落地点的水平距离为15m
C.小球落地点的速度大小为20m/s
D.小球落地时的速度方向与水平地面成60°角
【答案】A
【详解】A.小球在竖直方向做自由落体运动,根据位移公式有
代入数据解得,故A正确;
B.小球在水平方向做匀速直线运动,根据位移公式有
代入数据解得,故B错误;
C.小球落地时的水平分速度为,竖直分速度为
代入数据解得
根据速度的合成有
代入数据解得,故C错误;
D.设小球落地时速度方向与水平地面的夹角为,根据速度分解有
代入数据解得
因此,故D错误。
故选A。
6.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,若a、b、c的飞行时间分别为ta、tb、tc,抛出的初速度分别为va、vb、vc,则( )
A.ta>tb>tc B.ta<tb=tc C.va>vb=vc D.va<vb<vc
【答案】B
【详解】AB.竖直方向满足自由落体位移公式
可得飞行时间,即平抛运动的飞行时间仅由抛出点的竖直高度决定。 由图可知:a的抛出高度小于b、c的抛出高度,且b和c抛出高度相同,因此故A错误,B正确;
CD.水平方向为匀速直线运动,满足,即初速度
对比a、b:由图可知水平位移,且飞行时间
因此
对比b、c:二者飞行时间,但水平位移
因此
综上,初速度关系为,故CD错误。
故选 B。
7.如图所示的光滑固定斜面长为l=1.6m、宽为b=1.2m、倾角为θ=30°,一物块(可看成质点)从斜面左上方顶点P沿水平方向射入,然后沿斜面下滑,最后恰好从底端右侧Q点离开斜面,已知重力加速度g=10,不计空气阻力,则( )
A.物块由P运动到Q所用的时间t=0.6s
B.物块由P运动到Q所用的时间t=0.4s
C.物块由P点水平射入时初速度的大小m/s
D.物块由P点水平射入时初速度的大小m/s
【答案】D
【详解】物块在斜面上做类平抛运动,沿斜面长的方向做匀加速运动,有
沿斜面宽的方向做匀速运动,有
根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得,
故选D。
8.如图所示,某次演习中,轰炸机(图中未画出)沿水平方向以大小为的速度射出的炸弹(视为质点,用一个点表示)落到倾角为θ的斜坡上时,炸弹的速度方向与斜坡垂直。重力加速度大小为g,,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.炸弹在空中运动的加速度大小为
B.炸弹落在斜坡上时的速度大小为
C.炸弹在空中运动的时间为
D.炸弹在空中运动的水平位移大小与竖直位移大小之比为
【答案】D
【详解】A.炸弹在空中运动时只受到重力,加速度大小为g,A错误;
B.根据运动的合成与分解可知,炸弹落在斜坡上时的速度大小,B错误;
C.炸弹落在斜坡上时的竖直分速度大小
炸弹在空中运动的时间,C错误;
D.炸弹在空中运动的水平位移大小与竖直位移大小分别为,
可得炸弹在空中运动的水平位移大小与竖直位移大小的比值,D正确。
故选D。
9.如图,窗子上、下沿间的高度H=1.6m,墙的厚度d=0.4m,窗子下沿离地高度,某人在离墙壁L=1.4m、距窗子上沿h=0.2m处的P点,将可视为质点的小物件以v的速度连续水平抛出,小物件直接穿过窗口并落在水平地面上形成痕迹并立即取走,取走后再抛出下一个,取。则小物件落在水平地面痕迹的长度( )
A.4.9m B.2.5m C.2.1m D.2.8m
【答案】D
【详解】小物件做平抛运动,恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大,此时有,
代入数据解得
小物件恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小,则有,
代入数据解得
则小物件落在水平地面痕迹的长度
又
解得,,故选D。
10.同一高度两次平抛,初速度之比1:2,水平位移之比为( )
A.1:2 B.1:4 C. D.2:1
【答案】A
【详解】平抛运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动:
①竖直方向:
由自由落体位移公式
可得运动时间
两次平抛高度相同,重力加速度为常量,因此两次运动的时间相等;
②水平方向:
匀速直线运动位移公式为
相等时水平位移与初速度成正比
已知初速度之比
因此水平位移之比。
A.推导得水平位移之比为1:2,故A正确;
B.1:4为初速度平方之比,不符合推导结果,故B错误;
C.是高度不同时的位移比关系,本题高度相同时间相等,故C错误;
D.2:1为初速度的反比关系,不符合推导结果,故D错误。
故选A。
11.如图所示,从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球,落在斜面上Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为,若把初速度变为,则( )
A.PQ间距一定为原来间距的3倍 B.空中的运动时间变为原来的倍
C.小球下落的高度变为原来的9倍 D.夹角将变大
【答案】C
【详解】ABC.小球做平抛运动,则水平方向,竖直方向,
解得
PQ间距
小球下落的高度
若把初速度变为,则PQ间距一定为原来间距的9倍;空中的运动时间变为原来的3倍;小球下落的高度变为原来的9倍,AB错误,C正确;
D.根据,可知若把初速度变为,夹角将不变,D错误。
故选C。
二、多选题
12.摩托车飞越表演是一项惊险的运动,如图,假设在一次飞越河流的表演中,摩托车以20m/s的水平速度离开平台,刚好成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m。若飞越过程中不计空气阻力,摩托车可以看成质点,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.摩托车在空中相等时间内的速度的变化量都一定相等
B.摩托车落到平台前瞬间的速度大小为
C.若飞行过程中突然受到水平向左的台风,但摩托车在空中的飞行时间仍然不变
D.若仅增加摩托车飞离平台时的速度,则摩托车在空中的飞行时间将变短
【答案】ABC
【详解】A.摩托车在空中运动时加速度恒定为g,根据可知,相等时间内的速度的变化量都一定相等,A正确;
B.根据平抛运动规律
解得t=1s
则摩托车落到平台前瞬间的速度大小为,B正确;
C.若飞行过程中突然受到水平向左的台风,摩托车在竖直方向的运动不变,则摩托车在空中的飞行时间仍然不变,C正确;
D.根据可知,若仅增加摩托车飞离平台时的速度,则摩托车在空中的飞行时间将不变,D错误。
故选ABC。
13.某人玩飞镖游戏,先后将两支飞镖a、b由同一位置水平投出,两支飞镖插在竖直墙上的状态(侧视图)如图所示。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.两支飞镖飞行的时间
B.两支飞镖插到墙上的速度
C.两支飞镖投出的初速度
D.两支飞镖全过程的速度变化量
【答案】ACD
【详解】A.两支飞镖在空中做平抛运动,根据得
飞镖a下落的高度小于飞镖b下落的高度,则飞镖b飞行的时间长,即,故A正确;
BC.两支飞镖的水平位移相等,根据,可知飞镖a的初速度大,即
由得
即飞镖b的竖直方向末速度更大,则两飞镖插到墙上的合速度大小无法比较,故B错误,C正确;
D.两支飞镖的加速度相等,都为g,则速度的变化量,,可得,故D正确。
故选 ACD。
三、知识点填空题
14.位移的描述:如图所示,物体从O点运动到A点,位移大小为l,与轴夹角为α,则在方向的分位移大小为=________,在y方向的分位移大小为=________
【答案】
【详解】[1][2]根据运动的合成与分解,结合几何知识可得,
四、解答题
15.如图所示,平台高,一可视为质点的小球,从平台边缘以的速度水平飞出,一段时间后落到水平地面上,不计空气阻力,取。
(1)求小球落地瞬间的速度大小v;
(2)求小球在空中运动的位移s。
【答案】(1)
(2),位移与水平方向夹角满足
【详解】(1)根据可得小球下落时间
竖直方向分速度
小球落地瞬间的速度大小
(2)小球水平位移
则小球在空中运动的位移
位移与水平方向夹角满足
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