2022届高考物理一轮复习专题突破：03抛体运动复习与检测二（含答案与解析）

抛体运动复习与检测二

一、单选题

1．一个质量为m的质点以速度做匀速运动，某一时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为。质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中

A．该质点做匀变速直线运动

B．经历的时间为

C．该质点可能做圆周运动

D．发生的位移大小为

2．如图所示，两棒的长度相同，的下端和的上端相距。若同时运动，做自由落体运动，做竖直上抛运动且初速度取），则相遇时的速度大小为（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，从水平地面A、B两点分别斜抛出两小球，两小球均能垂直击中前方竖直墙面上的同一位置点P。已知点P距地面的高度h=0.8m，A、B两点距墙的水平距离分别为0.8m和0.4m。不计空气阻力，则从A、B两点抛出的两小球（　　）

A．从抛出到击中墙壁的时间之比为2：1

B．击中墙面的速率之比为1：1

C．抛出时的速率之比为

D．抛出时速度方向与地面夹角的正切值之比为1：2

4．如图所示，“套圈圈”时，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（　　）

A．小孩抛出的圆环速度大小较小

B．两人抛出的圆环速度大小相等

C．小孩抛出的圆环在空中运动的时间较短

D．两人抛出的圆环在空中运动的时间相等

5．河水由西向东流，河宽为800m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为X，v水与x的关系为v水=x（m/s）。让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船=4m/s。下列说法中正确的是（　　）

A．小船渡河的轨迹为直线

B．小船在河水中的最大速度是5m/s

C．小船渡河的时间是160s

D．小船在距离南岸200m处的速度小于距北岸200m处的速度

6．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足 (　　)

A．tanφ＝sinθ B．tanφ＝cosθ

C．tanφ＝tanθ D．tanφ＝2tanθ

7．如图所示，薄半球壳ACB的水平直径为AB，C为最低点，半径为R.一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力.则下列判断正确的是(　　)

A．只要v0足够大，小球可以击中B点

B．v0取值不同时，小球落在球壳上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同

C．v0取值适当，可以使小球垂直撞击到半球壳上

D．无论v0取何值，小球落在球壳上的速度方向反向延长线都不可能过圆心．

二、多选题

8．如图所示，某人从高出水平地面h的山坡上P点水平击出一个质量为m的高尔夫球，飞行中持续受到一阵恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的洞穴Q。.则（　　）

A．球飞行中做的是平抛运动

B．球飞行的时间为

C．球被击出时的初速度大小为

D．球飞行中受到的水平风力大小为

9．在某次比赛中，我国女排名将马蕴雯将排球从底线点的正上方以某一速度水平发出，排球正好擦着球网落在对方底线的点上，且平行于边界。已知网高为2.4m，球场的长度为18m，不计空气阻力且排球可看成质点，则排球被发出时

A．击球点的高度 B．击球点的高度

C．击球时水平初速度 D．击球时水平初速度

10．网球运动员训练时，将球从某一点斜向上打出，若不计空气阻力，网球恰好能垂直撞在竖直墙上的某一固定点，等速反弹后又恰好沿抛出轨迹返回击出点（与墙相撞的时间忽略不计）。如图所示，运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后，垂直击中竖直墙上的同一固定点。下列说法中正确的是（　　）

A．沿轨迹1运动的网球击出时的初速度比沿轨迹2运动的网球击出时的初速度大

B．两轨迹中网球刚要撞墙前的速度相等

C．沿轨迹1运动的网球在空中运动的时间比沿轨迹2运动的网球在空中运动的时间长

D．两轨迹中网球在空中运动的时间相等

11．如图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，下列判断正确的是

A．前5s的平均速度是0.5m/s

B．0~10s的平均速度等于30s~36s的平均速度

C．30s~36s材料处于超重状态

D．前10s钢索最容易发生断裂

12．如图所示，以30m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为30°的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为60°，（取g=10m/s2）则（　　）

A．物体在空中飞行的时间为

B．物体在空中飞行的时间为

C．物体落在斜面上的速度大小为

D．物体落在斜面上的速度大小为60m/s

三、实验题

13．某同学在物理课上开展了“探究平抛运动规律”的实验探究。

(1)为确保小球的初速度沿水平方向的检查方法是____________。

(2)为了绘制严格的铅垂线，实验前通常使用______来确定。

(3)下列做法中能够减小实验误差的有______。

A．使用密度大、体积小的钢球

B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦

C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下

D．分析数据时，为了降低空气阻力的影响选取离起始点近的点

(4)实验开展前，该同学建立了如图所示的直角坐标系，请指出：

①图中明显存在的错误：__________________。

②此错误可能导致其测量初速度时比真实值______（选填“偏小”、“偏大”或“不变”）。

(5)改正了(4)中的错误后，该同学重新实验，得到了如图所示的闪光照片的一部分，其中每个网格的边长均为，那么该实验使用的照相机的频闪频率为______。

(6)如图所示，该同学改进装置，重新设计了实验，他将劲度系数为的弹簧固定在高度为的水平玻璃管内，用沾有墨水的刚性小球将弹簧压缩长度后释放，落到水平桌面的复写纸上，若小球的重力为，忽略一切摩擦，请利用以上物理量估计复写纸到玻璃管口的水平距离______。

四、解答题

14．从某高度处以15m/s的初速度水平抛出一物体，落地时物体水平射程为30m．（g=10m/s2）求：

（1）物体运动的时间．

（2）物体的抛出点高度．

（3）物体落地速度大小．

15．一小球距地面高度为h处以初速度v0＝5 m/s水平抛出，5 s后到达地面，不考虑空气阻力，该地的重力加速度g取10 m/s2，求：

（1）抛出点距落地点水平距离x的大小？

（2）下落高度h的大小？

16．半径为R的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，A点是最低点，B点是最高点，如图所示，质量为m的小球以某一速度自A点进入轨道，它经过最高点后飞出，最后落在水平地面上的C点，现测得AC=4R，已知重力加速度为g，不计空气阻力。求

（1）小球自B点飞出轨道时的速度大小

（2）小球自A点进入轨道时的速度大小

（3）小球在A点对轨道的压力

17．中国球员武磊在北京时间2019年3月2日晚进行的西甲第26轮比赛中打入登陆西甲后的首球，带领西班牙人队主场3比1击败巴拉多利德队，比赛中若武磊再投掷界外球时，足球水平投出，如果足球的飞行可以看成做平抛运动，则试求：（g取10 m/s2）

(1)设武磊掷出点的高度为h=1.8米，求足球在空中飞行的时间t；

(2)在投掷高度不变的情况下，若武磊与队友之间的水平距离为9米，为使球恰好落在队友脚下，则武磊投掷的足球的速度为多大？

参考答案

1．D

【详解】

质点减速运动的最小速度不为0，说明质点不是做直线运动，力F是恒力所以不能做圆周运动，而是做匀变速曲线运动．设力F与初速度夹角为θ，因速度的最小值为可知初速度v0在力F方向的分量为，则初速度方向与恒力方向的夹角为150°，在恒力方向上有

v0cos 30°－t＝0

在垂直恒力方向上有质点的位移

联立解得时间为

发生的位移为

选项ABC错误，D正确；

故选D．

2．D

【详解】

以A为参考系，B以v0向上匀速运动，在相遇的过程中，B的位移为s，根据匀速直线运动的公式得

则相遇时A的速度大小为

故选D。

3．D

【详解】

A．利用逆向思维，则两小球从P点做平抛运动，根据

解得

所以落地时间只与高度有关，则从抛出到击中墙壁的时间之比为1：1，所以A错误；

B．根据

可知，两球的水平方向位移不同，则在P点的速度为

，

则击中墙面的速率之比为2：1，所以B错误；

C．两球抛出时的速率分别为

则抛出时的速率之比为，所以C错误；

D．两球抛出时速度方向与地面夹角的正切值分别为

则抛出时速度方向与地面夹角的正切值之比为1：2，所以D正确；

故选D。

4．C

【详解】

CD．平抛运动的物体飞行时间由高度决定，根据公式有

小孩抛出的圆环下落高度低，所以小孩抛出的圆环在空中运动的时间较短。故C正确；D错误；

AB．根据水平方向做匀速直线运动，有

知，水平位移相等，则小孩抛环的速度较大，故A错误；B错误。

故选C。

5．B

【详解】

A．小船的速度为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动的分速度的矢量和，而两个分速度垂直，当顺水流方向的分速度最大时，合速度最大，合速度的方向随顺水流方向的分速度的变化而变化，故小船到达河中心时速度最大，且运动轨迹为曲线，故A错误；

B．当船到河中央时，水流速度达到最大，根据矢量的合成，船在河水中的最大速度

带入数据得

故B正确；

C．将小船的运动分解为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动，两个分运动同时发生，互不干扰，故渡河时间与顺水流方向的分运动无关，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的分位移最小，故渡河时间最短，最短时间为

故C错误；

D．小船距南岸200m处，则水流速度为

而小船距北岸200m处时，水流速度也为1.5m/s；根据速度的合成可知，它们的速度大小相等，故D错误。

故选B。

6．D

【详解】

竖直速度与水平速度之比为

竖直位移与水平位移之比为

故

tanφ=2tanθ

故选D．

7．D

【详解】

A．小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有竖直向下的位移，可知小球不可能击中B点，A错误；

B．初速度不同，小球落点的位置不同，运动的时间不同，则小球掉到球壳上的速度方向和水平方向之间的夹角不同，B错误；

CD．小球不可能垂直撞击在半圆环AC段，因为根据速度的合成，平抛运动的速度方向偏向右．假设小球与BC段垂直撞击，设此时速度与水平方向的夹角为，知撞击点与圆心的连线与水平方向的夹角为．连接抛出点与撞击点，与水平方向的夹角为．根据几何关系知，．因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，即．与θ=2β相矛盾．则不可能与半圆弧垂直相撞，即小球落在球壳上的速度方向反向延长线都不可能过圆心，C错误D正确．

故选D。

【点睛】

解决本题的关键知道平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍这一推论，并能灵活运用．

8．BC

【解析】

【详解】

A．水平抛出的物体如果只受重力作用则为平抛运动，而高尔夫球飞行过程除重力外还受到水平方向的风力作用，所以不是平抛运动，A错误；

B．球的运动分为水平方向和竖直方向，竖直方向只受到重力作用，为自由落体运动

因此得运动时间

B正确；

C．水平方向受风力作用为匀减速直线运动，最后竖直落入洞穴说明水平方向末速度等于0，设初速度为，则有水平方向平均速度

带入计算得

C正确；

D．水平风力

D错误。

故选BC。

9．BC

【详解】

从击球到球落在B点过程，排球做平抛运动，则：

从击球到球擦球网过程，排球做平抛运动，则：

联立解得：

、

故BC两项正确，AD两项错误。

10．AD

【详解】

采用逆向思维，网球做平抛运动，两次高度相同，根据 可知，运动时间，故运动时间相同，而轨迹1运动的水平位移大，根据水平匀速 可知，沿轨迹1运动的网球击出时的初速度比沿轨迹2运动的网球击出时的初速度大，故AD正确BC错误。

故选AD。

11．BD

【解析】

试题分析：由图像可知，在前10s物体匀加速上升，最大速度，第5s时的速度，前5s的平均速度，故A错误；前10s物体匀加速上升，30s~36s物体匀减速上升，匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于初末速度和的一半，前10s和30s~36s的平均速度相同：，故B正确；30s~36s物体减速上升，拉力小于重力，加速度向下，处于失重状态，故C错误；前10s物体匀加速上升拉力大于重力，10s~30s物体匀速上升拉力等于重力，30s~36s物体匀减速上升拉力小于重力，即前10s内拉力最大，钢索最容易发生断裂，故D正确。

考点：运动图像，超重与失重，匀变速直线运动的规律。

12．AC

【详解】

由题可知，落到斜面上时，速度方向与水平方向夹角为30°，根据平抛运动规律

解得

故选AC。

13．将小球放置在槽口处轨道上，小球能保持静止    重垂线    AC    坐标原点未与小球球心重合    偏大    10       

【详解】

(1)[1]．当斜槽水平时小球受力平衡，放在槽口处保持静止。

(2)[2]．实验中通常使用重垂线确定竖直线。

(3)[3]．研究平抛运动时，钢球体积越小，所受空气阻力越小，使记录小球通过的位置越准确，A正确；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球的初速度不变，与钢球和斜槽间的摩擦无关，B错误，C正确；选取的点距离原点过近会增大实验误差，D错误。故选AC。

(4)①[4]．描绘的小球的运动轨迹时描绘的是球心的位置，因此坐标原点应在平抛起点的球心位置，即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点。

②[5]．由运动学公式得

解得

因为坐标原点偏小，那么测量的值偏小，因此偏大。

(5)[6]．因为，所以，那么

又因为，联立解得

(6)[7]．初始时弹簧压缩具有的弹性势能为

设小球弹出的初速度为，则弹出时的动能

由机械能守恒得

由运动学方程得

联立解得

14．(1)    (2)    (3)

【解析】

（1）由水平位移x=v0t，运动时间为：

（2）竖直方向有：h=gt2=×10×22m＝20m

（3）物体落地速度大小

15．(1)25m   (2)75m

【解析】

【详解】

平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，

（1）水平方向：x＝v0t

解得x＝25 m

（2）竖直方向：

解得h＝75 m

16．(1) ;(2) ;(3)

【解析】

【详解】

（1）小球自B点飞出做平抛运动，则：

解得

（2）从A到B由动能定理

解得   

（3）在A点：

解得N=9mg

由牛顿第三定律

17．（1）；（2）足球的速度为

【详解】

（1）足球在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有，得，带数据得

（2）足球平抛运动的水平距离，得，代入数据得