2024届高考物理二轮专题： 抛体运动答案解析

这是一份2024届高考物理二轮专题： 抛体运动答案解析，共31页。试卷主要包含了选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．（2024·安徽模拟） 某同学在水平匀速直线行驶的实验车上，利用实验装置竖直向上提起小球，从某时刻开始计时，坐在实验车上的人观测小球运动的情况，作出速度平方(v2)与提起高度(y)的关系图像如图所示。则地面上静止的观察者看到小球的运动轨迹可能是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
2．（2024·吉林模拟）某“失重”餐厅的传菜装置如图所示，运送菜品的小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，小车（ ）
A．机械能保持不变B．动量保持不变
C．处于失重状态D．所受合力不为零
【答案】D
3．（2024·贵州模拟）无人机在一斜坡上方沿水平方向向右做匀速直线运动，飞行过程中先后释放甲、乙两个小球，两小球释放的初始位置如图所示。已知两小球均落在斜坡上，不计空气阻力，比较两小球分别从释放到落在斜坡上的过程，下列说法正确的是（ ）
A．乙球的位移大
B．乙球下落的时间长
C．乙球落在斜坡上的速度大
D．乙球落在斜坡上的速度与竖直方向的夹角大
【答案】D
4．（2023高三下·杭州模拟） 某天，小陈同学放学经过一座石拱桥，他在桥顶A处无意中把一颗小石子水平沿桥面向前踢出，他惊讶地发现小石子竟然几乎贴着桥面一直飞到桥的底端D处，但是又始终没有与桥面接触。他一下子来了兴趣，跑上跑下量出了桥顶高OA=3.2m，桥顶到桥底的水平距离OD=6.4m。这时小陈起一颗小石，在A处，试着水平抛出小石头，欲击中桥面上两块石板的接缝B处（B点的正下方B′是OD的中点），小陈目测小石头抛出点离A点高度为1.65m，下列说法正确的是（ ）
A．石拱桥为圆弧形石拱桥
B．小陈踢出的小石头速度约为6.4m/s
C．小陈抛出的小石头速度约为4.6m/s
D．先后两颗小石子在空中的运动时间之比为2：1
【答案】C
5．（2023高考模拟·温州）在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图。假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动，在 0.4s 内杯子旋转了 6π5 。下列说法正确的是（ ）
A．P位置的小水珠速度方向沿a方向
B．P、Q两位置，杯子的向心加速度相同
C．杯子在旋转时的线速度大小约为 6πm/s
D．杯子在旋转时的向心加速度大小约为 9π2m/s2
【答案】D
6．（2023高三下·汉寿模拟）如图，在斜面顶端P点处，沿竖直面内将一小球以初动能Ek0水平向右抛出，经一段时间后落在斜面上的A点，若在P点处以初动能2Ek0水平向右抛出同一小球，经一段时间后落在斜面上的B点。下列物理量的关系正确的是（ ）
A．时间为tPB=2tPAB．速度为vB=2vA
C．动能为EkB=2EkAD．动量为pB=2pA
【答案】C
7．（2023高三下·汉寿）如图甲、乙所示，某公园的两处不同地型的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷灌装置。两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端，当喷嘴将水流水平射出时，水平弯管在水流的反作用下可绕O在水平面内旋转，喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节。两种情形O点距水平地面的高度相等，图乙情形中水不会喷出坡面范围，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
B．图乙情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
C．若两种情形喷水速度大小相同，则水能直接喷到的水平距离相等
D．若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积加倍
【答案】B
8．（2023高三下·浙江模拟）跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿上专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，以运动员在a处时为计时起点，在斜坡b处着陆。测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力。计算运动员在a处的速度大小①va=103m/s，在空中飞行的时间②Δt1=2s，运动员在空中离坡面的距离最大时对应的时刻③t2=1s，运动员在空中离坡面的最大距离④ℎmax=2.53m。以上四个计算结果正确的（ ）
A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．有①②③④
【答案】D
9．（2023·广州模拟）潜艇从海水的高密度区驶入低密度区。浮力急剧减小的过程称为“掉深”。如图a所示，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行，t=0时，该捞艇开始“掉深”，潜艇“掉深”后其竖直方向的速度vy，随时间变化的图像如图b，水平速度vx保持不变，若以水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则带艇“掉深”后的0~30s内。能大致表示其运动轨迹的图形是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
10．（2023·临海模拟）如图所示，物体A、B用细线连接，在同一高度做匀速圆周运动，圆心均为点O。在某时刻，细线同时断裂，两物体做平抛运动，同时落在水平面上的同一点。连接A、B的细线长度分别为10l、5l，A、B圆周运动的半径分别为6l、4l，则O点到水平面的高度为（忽略物体的大小和细线质量）（ ）
A．6l B．10l C．12l D．15l
【答案】C
11．（2023·临海模拟）如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。玩具子弹以水平速度v从枪口射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．子弹将击中P点，t大于LvB．子弹将击中P点，t等于Lv
C．子弹将击中P点上方，t小于LvD．子弹将击中P点下方，t大于Lv
【答案】B
12．（2023·义乌模拟）如图所示，某同学在距离篮筐一定距离的地方起跳投篮，篮球在A点出手时与水平方向成60°角，速度大小为v0，在C点入框时速度与水平方向成45°角。现将篮球简化成质点，忽略空气阻力，取重力加速度为g，则下列分析正确的是（ ）
A．篮球在空中飞行过程中，单位时间内的速度变化量大小改变
B．AC两点的高度差大小为v024g
C．篮球在最高点时重力势能的大小是动能大小的2倍
D．篮球在C点时候的速度大小为2v0
【答案】B
13．（2023·金华模拟）长春某特警支队的2019年反恐演练出现了一款多旋翼查打一体无人机，总质量为M，该无人机是中国最先进的警用12旋翼无人机，装备有攻击性武器，旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为H的空中，升力大小不变，向前方以水平速度v发射一枚质量为m的微型导弹，始终保持水平，不计空气阻力（ ）
A．发射微型导弹后，无人机将做匀变速直线运动
B．发射出微型导弹瞬间，无人机后退速度大小为mvM
C．微型导弹落地时，无人机离地高度为(M+m)HM
D．微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为MvM−m2Hg
【答案】D
14．（2023·茂名模拟）跳台滑雪是最刺激的冰雪项目之一，如图为某滑道示意图。长直助滑道AB与水平起跳平台BC连接，着陆坡足够长。运动员（ ）沿AB滑下，经过一段时间从C点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上的D点。在不考虑空气阻力情况下，运动员（ ）
A．在助滑道上受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用
B．离开跳台在空中飞行时处于超重状态
C．在离着陆坡最远时，速度方向与着陆坡平行
D．在空中的飞行时间与离开C点时的速度无关
【答案】C
15．（2023高三下·湛江模拟）如图所示，某同学在篮筐前某位置跳起投篮。篮球出手点离水平地面的高度h=1.8m。篮球离开手的瞬间到篮筐的水平距离为5m，水平分速度大小v=10m/s，要使篮球到达篮筐时，竖直方向的分速度刚好为零。将篮球看成质点，篮筐大小忽略不计，忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10 m/s2。篮筐离地面的高度为（ ）
A．2.85mB．3.05mC．3.25mD．3.5m
【答案】B
16．（2023·浙江模拟）嫦娥五号返回舱关闭推进器，沿如图轨迹以类似“打水漂”的方式两度进入大气层，途经相同高度的A、C两点时具有的机械能分别为E、E，在B点受空气作用力F与重力G，则（ ）
A．FB>G，EA>ECB．FB=G，EA>EC
C．FB>G，EA=ECD．FB=G，EA=EC
【答案】A
17．（2023·浙江模拟）如图所示，斜面固定在水平面上，两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出，B是AO连线上靠近O的三等分点，最后两球都垂直落在斜面上，A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为（ ）
A．3：1B．3：1C．33：1D．9：1
【答案】B
18．（2023·山西模拟）某物理兴趣小组在学习《机械能守恒定律》后，用仿真物理实验室软件模拟了如下实验：轻绳一端固定在天花板上，在轻绳中点和另一端各固定一个等质量小球，开始时系统在外力作用下处于水平状态，以下四幅图为两球由水平状态释放后向左运动过程中不同时刻的位置图。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中轻绳末端小球机械能正在减少
B．乙图中轻绳末端小球机械能达到最大值
C．丙图中轻绳末端小球机械能正在增加
D．丁图中轻绳末端小球机械能达到最大值
【答案】B
19．（2023·安徽模拟）如图所示为新兵练习投弹时的情景，若前后两次投弹的位置相同，两次的落点相同，第二次手榴弹被投出时初速度与水平方向的夹角比第一次大，不计空气阻力，所用手榴弹相同，忽略抛出点离地面的高度，则下列判断正确的是（ ）
A．两次抛出的初速度大小肯定不等
B．两次手榴弹可能经过空中同一点
C．第二次手榴弹在空中运动的时间长
D．第二次手榴弹在空中运动过程中重力做功多
【答案】C
20．（2023·黑龙江模拟）如图所示，足球场上画了一条以O为原点，以x轴为对称轴的抛物线，A、B为该抛物线上的两点。体育老师要求学生在规定时间内不停顿地从抛物线的一端跑到另一端。小张同学按要求完成该运动的过程中，可以肯定的是（ ）
A．所受的合外力始终不为零B．x轴方向的分运动是匀速运动
C．y轴方向的分运动是匀速运动D．通过A、B两点时的加速度相等
【答案】A
二、多项选择题
21．（2023·安徽模拟）如图1为2022年北京冬奥会的跳台滑雪场地“雪如意”，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”，其部分赛道可简化为如图2所示的轨道模型，倾斜轨道与水平面夹角为θ=53°，运动员（可视为质点）从跳台边缘处以速度大小v0=15m/s跳出平台，跳出跳台的瞬间，运动员可以借助设备和动作技巧改变跳出时速度方向与水平方向的夹角α，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，运动员落在倾斜轨道上。若使运动员在倾斜轨道上方飞行的时间最久，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员在空中运动的最长时间为6s
B．运动员离轨道面的最远距离为754m
C．运动员落在轨道前的瞬间，速度大小为40m/s
D．运动员在轨道上的落点到起跳点的距离为100m
【答案】B,D
22．（2023·昆明模拟）排球比赛中运动员从某一高度将排球击出，击出排球瞬间开始计时，排球在空中飞行的速率v随时间t的变化关系如图所示，图中相关坐标值均为已知，若t2时刻排球恰好落到对方的场地上，排球可视为质点，运动过程中受到的阻力不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．击球点到落地点间的水平距离为v0t2
B．击球点到落地点间的水平距离为v1t2
C．排球运动过程中离地的最大高度为v22−v122g
D．排球运动过程中离地的最大高度为v22−v022g
【答案】B,C
23．（2023·赣州模拟）如图所示，储水筒放在高度为ℎ3的水平台面上，在储水筒壁上开两个小孔A、B。水从两小孔水平射出，其轨迹如图所示，水平位移分别为x1和x2。不计空气阻力，则在水面缓慢下降的过程中（ ）
A．x1和x2都一定减小
B．当两轨迹相交于地面时，ℎ2一定等于ℎ3
C．当两轨迹相交于地面时，ℎ1一定等于ℎ2
D．当两轨迹相交于地面时，ℎ1一定等于ℎ3
【答案】A,D
24．（2023·泰安模拟）2022年北京冬奥会某滑雪比赛场地简化如图所示，AO为曲线助滑道，OB为倾斜雪坡，与水平面夹角α=37∘，运动员某次训练从助滑道的最高点A由静止开始下滑至起跳点O，若起跳速率为22m/s，方向与水平方向成θ=16°，最后落在雪坡上的P点（图中未画出）。把运动员视为质点，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，则（ ）
A．运动员从起跳到达P点运动的时间为4.4s
B．运动员从起跳到达P点运动的时间为2.2s
C．运动员离开雪坡的最大距离为19.36m
D．运动员离开雪坡的最大距离为116.16m
【答案】A,C
25．（2023·邵阳模拟）如图所示，小球以v0=10m/s的瞬时速度从水平地面斜向右上方抛出，速度方向与水平方向的夹角是53°，不计空气阻力，下列说法正确的是（取g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6）（ ）
A．小球到达最高点时的瞬时速度为零
B．小球离地面的最大高度是3.2m
C．小球在空中的运动时间是0.8s
D．保持小球速度大小不变，改变速度方向，小球的水平分位移（射程）的最大值是10m
【答案】B,D
26．（2023·淄博模拟）如图所示，足球球门宽为L，一个球员在球门线中点正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角（图中P点），球员顶球点O距地面的高度为h。足球做平抛运动（足球可看成质点，忽略空气阻力），重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．足球位移OP的大小为L24+ℎ2
B．足球位移OP的大小为L24+s2+ℎ2
C．足球刚落到P点的速度大小为g2ℎ(L24+s2)+2gℎ
D．足球刚落到P点的速度大小为g2ℎ(L24+s2)+gℎ
【答案】B,C
三、非选择题
27．（2023高三下·湛江模拟）如图所示，固定水平桌面左右两端分别放有质量m1＝0.5kg和m2＝1kg的P、Q两物块（均可视为质点），现给物块P一水平向右的初速度，物块P向右运动一段时间后与物块Q发生弹性碰撞（时间极短），碰撞后物块P停在桌面上距右端L＝0.25m处，物块Q离开桌面后做平抛运动，水平射程x＝1m。已知桌面距水平地面的高度h＝l.25m，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：
（1）物块Q离开桌面时的速度大小；
（2）物块P与桌面间的动摩擦因数。
【答案】（1）解：物块Q离开桌面后做平抛运动有x＝v1t， ℎ=12gt2
解得v1＝2m/s
（2）解：物块P与Q碰撞过程动量守恒，能量守恒，有
m1v2=m2v1−m1v3
12m1v22=12m2v12+12m1v32
代入数据，解得 v2=3m/s ， v3=1m/s
物块P与Q碰撞后反向运动的过程中，有 v32=2aL ， μmg=ma
解得 μ=0.2
28．（2023高三下·杭州模拟） 某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上同一位置静止开始滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。他把桌子搬到墙的附近，使从水平桌面上滚下的钢球能打到墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录钢球的落点。现测得钢球直径为d，某次实验桌子边缘到墙的水平距离为x，钢球在墙上的落点到桌面的竖直距离为H。重力加速度为g。
（1）钢球此次实验平抛的水平位移为 ；竖直位移为 。
（2）现保持钢球释放位置不变，改变桌子到墙的距离，结合第（1）问使钢球平抛的实际水平位移变为原来的2倍，钢球平抛后仍能打到墙上，钢球下落的竖直位移变为原来的N倍，则N= ；实际由于钢球与桌面之间存在摩擦力，其他误差和阻力不计，则本次钢球平抛的实际竖直位移 原来钢球平抛竖直位移的N倍（填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】（1）x−d2；H+d2
（2）4；等于
29．（2023高三下·深圳模拟）如图，光滑水平面上静置一质量 M=2kg 的木板，木板右侧某位置固定一半径 R=0.9m 的光滑绝缘竖直半圆轨道，轨道下端与木板上表面齐平，虚线右侧存在竖直方向的匀强电场，质量 m1=1kg 的物块a以 v0=3m/s 的水平速度冲上木板左端，与木板的动摩擦因数 μ=0.1 ，到达木板右端时刚好与木板共速，之后物块a与静止在半圆轨道底端的物块b（质量 m2=2kg 、电荷量q=+0.04C）发生弹性正碰，碰后物块b电荷量不变，长木板瞬间停止且不再运动。已知物块b在半圆轨道内运动过程中对轨道各点的压力大小均相等。g取10 m/s2 ，求：
（1）匀强电场的场强；
（2）长木板的长度；
（3）定量计算说明物块b离开半圆轨道后能否落回木板。
【答案】（1）解： 由题意，可知小物块在半圆轨道内做匀速圆周运动，则电场力与物块重力等大反向。即： Eq=m2g 解得： E=500V/m ，方向竖直向上
（2）解：设小木块和长木板达到共速时，速度为v，则由动量守恒定律可得： m1v0=(m1+M)v
解得： v=1m/s
设木板长为L，由能量关系，得： μm1gL=12m1v02−12(m1+M)v2
解得； L=3m
（3）解：两物块碰撞前后，由动量守恒定律和机械能守恒可得：
m1v=m1v1+m2v2 12m1v2=12m1v12+12m2v22
解得： v2=23m/s
物块b离开半圆轨道后做平抛运动，有 2R=12gt2 x=v2t
得： x=0.4m