2022届高考物理一轮复习专题突破：03抛体运动复习与检测六（含答案与解析）

抛体运动复习与检测六

一、单选题

1．在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（　　）

A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍

2．一船在静水中的速度是10m/s，要渡过宽为240m、水流速度为8m/s的河流，则下列说法中正确的是：

A．此船过河的最短时间30s

B．船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸

C．船垂直到达正对岸的实际航行速度是6m/s

D．此船不可能垂直到达正对岸

3．一物体以速度v运动，到达位置A开始受到向前但偏右的（观察者沿物体的运动方向看，下同）的合力，到达B时，合力改成与前进方向相同，到达C时，合力又突然改成向前但偏左，最终到达D．以下四图表示物体全程的运动轨迹，正确的是（　　）

A． B．

C． D．

4．如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则（　　）

A．两球同时落地

B．相遇时两球速度大小相等

C．从开始运动到相遇，球动能的减少量等于球动能的增加量

D．相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等

5．如图所示，从倾角为30°的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力则a、b两球（　　）

A．水平位移之比为1：2

B．下落的高度之比为1：2

C．在空中飞行的时间之比为1：2

D．落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1：2

6．小孩站在岸边向湖面抛石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是(      )

A．沿轨迹3运动的石子在空中运动时间最长

B．沿轨迹3运动的石子落水时速度最大

C．三个石子在最高点时速度相等

D．三个石子在空中运动时速度变化率相等

7．如图,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半圆,AB为沿水平方向的直径．一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以的速度从A点沿AB方向水平飞出,分别落于C、D两点，C、D两点距水平路面的距离分别为圆半径的0.6倍和1倍,则的值为（    ）

A． B．

C． D．

二、多选题

8．火箭由地面竖直向上发射，v-t图象如图所示，下列说法不正确的是（    ）

A．0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段的加速度

B．0~ta段火箭是上升过程，在tb~tc段火箭是下落过程

C．0~tc段，火箭的平均速度和平均速率大小相等，方向相同

D．tc时刻火箭回到地面

9．如图所示,相距l 的两小球A、B 位于同一高度h(l,h 均为定值). 将A 向B 水平抛出的同时, B 自由下落. A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反. 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则

A．A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度

B．A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰

C．A、B 不可能运动到最高处相碰

D．A、B 一定能相碰

10．从同一点沿水平方向抛出的甲、乙两个小球能落到同一个斜面上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则（ ）

A．甲球下落的时间比乙球下落的时间长

B．甲球下落的时间比乙球下落的时间短

C．甲球的初速度比乙球的初速度大

D．甲球的初速度比乙球的初速度小

11．半圆形凹槽的半径为R，O点为其圆心．在与O点等高的边缘A、B两点分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球，已知v1：v2＝1：3，两小球恰落在弧面上的P点．则以下说法中正确的是（   ）

A．∠AOP为60°

B．A小球比B小球先落地

C．改变v1、v2，只要两小球落在弧面上的同一点，v1与v2之和就不变

D．若只增大v1，两小球可在空中相遇

12．在倾角为θ的斜面上以速度v水平抛出一球，当球与斜面的距离最大时，下列说法中正确的是（已知重力加速度为g）（　　）

A．球与斜面距离最大时，小球速度方向与斜面垂直

B．球与斜面距离最大时，小球的速度为

C．球与斜面距离最大时，小球飞行时间为

D．球与斜面距离最大时，小球飞行的水平距离为

三、实验题

13．如图是某学习小组“研究平抛物体运动”的实验装置图，右图是通过描点法画出做平抛运动的小球的某一段运动轨迹。（取g=10m/s²）

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。（不定项）

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B．每次释放小球的初始位置必须从同一位置开始

C．为平衡摩擦力的影响应该将导轨垫高

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

(2)该同学在做实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为______m/s（计算结果保留两位有效数字）。小球做平抛运动的起点位置O的坐标是______。

四、解答题

14．将一个物体以10m/s的速度从15米的高度水平抛出，求

(1)落地的时间是多少？

(2)落地时它的速度方向与地面的夹角是多少？（不计空气阻力，取g=10m/s2）

15．如图所示，在倾角为37° 的斜坡上，从A点水平抛出一个物体，物体落在斜坡的B点，测得AB两点间的距离是75 m，g取10 m/s2。(已知sin37o=0.6 ,  cos37o=0.8)求：

（1）.物体运动的时间；

（2）.物体抛出时速度的大小。。

（3）.落到B点时的速度大小(结果带根号表示)。

16．如图所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点．已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，A、B两点的距离为4.0m，B、C两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2．不计空气阻力，求：

(1)木块滑动到桌边B点时的速度大小；

(2)木块在 A 点的初速度大小．

17．如图所示，在倾角为37°的斜面底端的正上方H处，以水平抛出一小球（可看做质点），飞行一段时间后，垂直撞在斜面上，（不计空气阻力，重力加速度为g）

（1）求小球抛出的初速度大小

（2）小球完成这段飞行的时间和位移

参考答案

1．B

【详解】

设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，甲球以速度v抛出，落在斜面上，根据平抛运动的推论可得

所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等

对甲有

对乙有

所以

故ACD错误B正确。

故选B。

2．C

【解析】

【详解】

合运动和分运动之间具有等时性，所以当船速垂直河岸时用时最少：所以最短时间：，故A错误；要想垂直河岸过河，则合速度方向垂直河岸，则船头的指向与上游河岸的夹角，则θ=370，船垂直到达正对岸的实际航行速度是，选项BD错误，C正确；故选C。

【点睛】

处理小船过河时，按照合运动与分运动的关系：等时，等效的特点进行分析即可，注意：（1）当船速垂直河岸时，用时最少；（2）当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小为河宽．

3．A

【解析】

【分析】

曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，一定有加速度，合力一定不为零；由于需要向心力，故合力一定指向曲线的内侧．按照轨迹的方向，逐步分析即可．

【详解】

从位置A开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进方向看，下同）的合力，运动的轨迹位于F与v之间；故C错误．到达B时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同，所以受力的方向与速度的方向相同；故B错误．达到C时，又突然改为向前但偏左的力，物体的轨迹向下发生偏转，该偏转的过程中是逐步发生偏转，不能发生突变；故D错误.故只有A正确.故选A.

【点睛】

本题关键明确曲线运动的条件，若合力为恒力，速度方向逐渐向合力方向靠拢，但永不平行；做曲线运动的物体受到恒力的作用，运动的轨迹是逐步偏转的．

4．C

【详解】

A．a球做的是竖直上抛运动，b球是自由落体运动，两球恰在处相遇，它们的运动状态不同，不可能同时落地，故A错误。

B．从题目内容可看出，在处相遇，此时a球和b球的位移相同，时间相同，它们的加速度也相同，所以ab两个球的运动的过程恰好是相反的，把a球的运动反过来看的话，应该和b球的运动过程一样，所以在相遇时，a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v0，所以B错误。

C．由于两球运动时机械能守恒，两球恰在处相遇，从开始运动到相遇，由动能定理可知，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，选项C正确。

D．相遇后，ab两个球的速度的大小不同，而重力的大小是相同的，所以重力的功率不同，故D错误。

故选C。

【点睛】

5．C

【详解】

C．因为两个小球均落到斜面上，所以二者的位移偏转角相同，又由于初速度之比为1∶2，所以根据位移偏转角的正切值

所以运动时间之比为1∶2，C正确；

A．再结合

可得水平位移之比为1：4，A错误；

B．再根据

下落的高度之比为1：4，B错误；

D．再根据速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍可知，速度偏转角相同，速度方向与斜面夹角之比为1∶1，D错误。

故选C。

6．D

【解析】

【详解】

三个石子上升的最大高度相同，根据vy2=2gh可知，竖直分速度相同，则三个石子在竖直方向的运动相同，则运动的时间相同，选项A错误；水平方向均做匀速运动，其中1的水平位移最大，可知1的水平速度较大，根据机械能守恒定律可知，1落水时速度最大，选项B错误；三个石子在最高点时速度等于抛出时水平初速度，由于水平初速度不同，则三个石子在最高点时速度不同，故C错误．因三个石子在空中时只受重力，三个石子的加速度都是g，所以三个石子在空中运动时的速度变化率相等，故D正确．故选D．

【点睛】

本题中小球做抛体运动，要注意竖直方向上的运动规律，明确最高点时速度均为零，从而明确小球的运动时间，再分析水平方向即可明确水平速度和末速度．

7．C

【详解】

设圆的半径为r．两颗石子的运动时间分别为：；；水平位移分别为：x1=1.8r，x2=r；故速度为：v1=，v2= ；联立解得：v1：v2= ；故选C．

【点睛】

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解.

8．BD

【解析】A、由图象可知斜率小于的斜率，因此的加速度小于的加速度，故A正确；

B、从图象可知整个过程速度始终为正值，即整个过程中火箭都在上升，而且在时刻到达最高点，则段，火箭的路程与位移大小相等，则平均速度和平均速率大小相等，方向相同，故BD错误，C正确。

点睛：对应图象题目一定明确两个坐标轴的含义，本题中很多学生会错误认为时刻火箭到达最高点而且开始下降。

9．AD

【详解】

若A球经过水平位移为l时，还未落地，则在B球正下方相碰．可知当A的初速度较大时，A、B在第一次落地前能发生相碰．若A的初速度较小时，A、B在第一次落地前不碰，A第一次落地时，水平位移较小，由于反弹后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，则以后一定能碰．故D正确，B错误．若A球落地时的水平位移为时，则A、B在最高点相碰．故C错误．由上分析可知，A、B 在第一次落地前能否相碰，取决于A 的初速度．故A正确．故选AD．

10．BC

【解析】

试题分析：甲乙两球都做平抛运动，由图象可以看出，甲球竖直方向运动的位移小于乙球竖直方向运动的位移，根据可知，甲球下落的时间比乙球下落的时间短，故A错误，B正确；甲乙水平方向做运动直线运动，由图象可以看出，当下落相同高度时，运动时间相同，而甲的水平位移等于乙的水平位移，所以甲球的初速度比乙球初速度大，故C正确，D错误．

考点：平抛运动

【名师点睛】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．

11．AD

【详解】

A、连接OP，过P点作AB的垂线，垂足为D，如图所示：

两球在竖直方向运动的位移相等，所以运动时间相等，两球水平方向做运动直线运动，所以，而，所以，所以，所以，即，故A正确；

B、两小球竖直方向位移相同，根据可知两球运动时间相等，同时落地，故B错误；

C、要两小球落在弧面的同一点，则水平位移之和为2R，则，落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以也不是一个定值，故C错误；

D、若只增大，而不变，则两球运动轨迹如图所示，由图可知，两球必定在空中相遇，故D正确；

故选AD．

【点睛】

平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据几何关系可以求得∠AOP的角度，由平抛运动的规律逐项分析即可求解．

12．BC

【分析】

小球做平抛运动，当速度方向与斜面方向平行时，距离斜面最远，根据平行四边形定则求出质点距离斜面最远时的速度的竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间，再求解水平距离．

【详解】

小球做平抛运动，当小球的速度与斜面方向平行时，距离斜面最远，此时速度与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则可得此时的速度：，故A错误，B正确；竖直分速度vy=vtanθ，根据vy=gt，可得飞行时间，故C正确；球与斜面距离最大时，小球飞行的水平距离：，故D错误．所以BC正确，AD错误．

【点睛】

本题主要考查了平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与斜面平行时，距离斜面最远．

13．AB    1.0    （-10cm，-5cm）   

【详解】

(1) [1]A．由于小球做平抛运动，因此斜槽末端一定水平，A 正确；

B．由于描绘的是小球平抛运动的轨迹，小球每次的运动轨迹相同，因此小球每次都应从同一位置从静止释放，B正确；

C．本题中小球做平抛运动，利用平抛仪，没有用到导轨，C错误；

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑的曲线连接，D错误；

(2) [2] [3]由于水平方向上AB与BC水平距离相等，因此运动时间相等，竖直方向上，根据

可得，时间间隔T=0.1s。水平方向做匀速运动，根据

可得水平初速度,B点的竖直方向速度等于AC段竖直方向的平均速度，因此

因此B点的速度

根据

可得从O点到B点运动的时间t=0.2s。因此从O到B下落的高度

水平位移

故O点坐标（-10cm，-5cm）。

14．（1）s（2）60°

【解析】

【分析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上的速度已知，根据速度位移公式Vy2-0=2gh  求出竖直方向上的分速度，从而求出速度方向与地面的夹角．

【详解】

（1）根据h=gt2可得落地的时间

（2）落地时在水平方向的分速度是vx=v0=10m/s                       
竖直方向由匀变速运动规律知vy2-0=2gh                          
由此得

若速度方向与地面的夹角用θ来表示，则

所以θ=60°

【点睛】

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．分别求出水平分速度和竖直分速度，即可知道速度方向与地面的夹角．

15．(1) 3s        (2) 20m/s       (3)

【解析】试题分析：平抛运动在水平方向分解为匀速直线运动，竖直方向分解为自由落体运动。由运动规律可求物体运动的时间，及物体初速度；由速度的合成可求落到B点时的速度。

（1）设AB间距为，在竖直方向上

可得物体运动的时间，

（2）水平方向

物体抛出时速度

（3）竖直方向上分速度

则落到B点时的速度

得

16．(1)3m/s(2)5m/s

【详解】

(1)设木块在B点速度为vB，从B点运动到C点的时间为t，根据平抛运动的规律有

代入当数据解得：

(2)设木块在A点的速度为vA，根据动能定理得

代入数据解得：

17．（1） （2） ,

【解析】

【详解】

(1)设运动时间为t，初速度为v0，由题可知小球撞在斜面上时与水平方向的夹角为α=53°，

由平抛运动规律知：

所以

由几何关系得:

解得：,

(2)设位移为L,由几何关系可得:

解得：

设位移方向与水平位移的夹角为β，由平抛运动规律得：

【点睛】

本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在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来求解．