2022年高考物理一轮考点跟踪练习12《抛体运动》（含详解）

2022年高考物理一轮考点跟踪练习12

《抛体运动》

一         、单选题

1.如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc和运动的时间ta、tb、tc的关系分别是(　　)

A.va>vb>vc　ta>tb>tc          B.va<vb<vc　ta=tb=tc

C.va<vb<vc　ta>tb>tc          D.va>vb>vc　ta<tb<tc

2.如图，斜面AC与水平方向的夹角为α，在A点正上方与C等高处水平抛出一小球，其速度垂直于斜面落到D点，则CD与DA的比为(　　)

A.          B.      C.          D.

3.如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与竖直方向的夹角为60°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为45°。质点运动到A点与质点运动到B的时间之比是(　　)

A.       B.        C.         D.条件不够，无法求出

4.一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出。水管距地面高h=1.8 m，水落地的位置到管口的水平距离x=1.2 m。不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是(　　)

A.1.2 m/s     B.2.0 m/s     C.3.0 m/s       D.4.0 m/s

5.有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是(　　)

A.①           B.②          C.③           D.④

6.军事演习中，M点的正上方离地H高处的蓝军飞机以水平速度v1投掷一颗炸弹攻击地面目标，反应灵敏的红军的地面高炮系统同时在M点右方地面上N点以速度v2斜向左上方发射拦截炮弹，两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇爆炸，不计空气阻力，则发射后至相遇过程(　　)

A.两弹飞行的轨迹重合

B.初速度大小关系为v1=v2

C.拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动

D.两弹相遇点一定在距离地面H高度处

7.据悉，我国已在陕西省西安市的阎良机场建立了一座航空母舰所使用的滑跳式甲板跑道，用来让飞行员练习在航空母舰上的滑跳式甲板起飞。如图所示的AOB为此跑道纵截面示意图，其中AO段水平，OB为抛物线，O点为抛物线的顶点，抛物线过O点的切线水平，OB的水平距离为x，竖直高度为y。某次训练中，观察战机(视为质点)通过OB段时，得知战机在水平方向做匀速直线运动，所用时间为t，则战机离开B点的速率为(　　)

A.           B.         C.         D.

8.如图所示是研究平抛运动的实验装置，正方形白纸ABCD贴在方木板上，E、F、H是对应边的中点，P是EH的中点。金属小球从倾斜轨道上由静止开始下滑，从F点开始做平抛运动，恰好从C点射出。

以下说法正确的是(　　)

A.小球的运动轨迹经过P点

B.小球的运动轨迹经过PH之间某点

C.若将小球在轨道上的释放高度降低，小球恰好由E点射出

D.若将小球在轨道上的释放高度降低，小球恰好由BE中点射出

9.如图所示，A、B两球用两段不可伸长的细绳连接于悬点O，两段细绳的长度之比为1∶2，现让两球同时从悬点O处以一定的初速度分别向左、向右水平抛出，至连接两球的细绳伸直所用时间之比为1∶，若两球的初速度大小的比值=k，则k应满足的条件是(　　)

A.k=           B.k＞        C.k=          D.k＞

10.如图，竖直平面内有一段圆弧MN，小球从圆心O处水平抛出；若初速度为va，将落在圆弧上的a点；若初速度为vb，将落在圆弧上的b点；已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则(　　)

A.=                  B.=

C.=         D.= 

二         、多选题

11. (多选)如图所示，A、B、C三点在同一个竖直平面内，且在同一直线上，一小球若以初速度v1从A点水平抛出，恰好能通过B点，从A点运动到B点所用时间为t1，到B点时速度与水平方向的夹角为θ1，落地时的水平位移为x1；若以初速度v2从A点水平抛出，恰好能通过C点，从A点运动到C点所用时间为t2，到C点时速度与水平方向的夹角为θ2，落地时的水平距离为x2。已知AB间水平距离是BC间水平距离的2倍，则(　　)

A.v1∶v2=2∶3                 B.t1∶t2=∶

C.tan θ1∶tan θ2=2∶3       D.x1∶x2=∶

12. (多选)如图所示，水平地面有一个坑，其竖直截面为半圆形，ab为沿水平方向的直径，在a点分别以初速度v0(已知)、2v0、3v0沿ab方向抛出三个石子并击中坑壁，且以v0、2v0抛出的石子做平抛运动的时间相等。设以v0和3v0抛出的石子做平抛运动的时间分别为t1和t3，击中坑壁瞬间的速度分别为v1和v3，则(　　)

A.可以求出t1和t3

B.不能求出t1和t3，但能求出它们的比值

C.可以求出v1和v3

D.不能求出v1和v3，但能求出它们的比值

三         、计算题

13.用如图甲所示的水平—斜面装置研究平抛运动，一物块(可视为质点)置于粗糙水平面上的O点，O点与斜面顶端P点的距离为s。每次用水平拉力F，将物块由O点从静止开始拉动，当物块运动到P点时撤去拉力F。实验时获得物块在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程，作出了如图乙所示的图像，若物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则O、P间的距离s是多少？(保留两位有效数字)

0.2022年高考物理一轮考点跟踪练习12《抛体运动》（含详解）答案解析

一         、单选题

1.答案为：C；

解析：三个物体落地的高度ha>hb>hc，根据h=gt2，知ta>tb>tc，根据xa<xb<xc，x=vt知，a的水平位移最短，时间最长，则速度最小；c的水平位移最长，时间最短，则速度最大，所以有va<vb<vc。故C正确，A、B、D错误。

2.答案为：D；

解析：设小球水平方向的速度为v0，将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过几何关系求解，得竖直方向的末速度为v2=，设该过程用时为t，则DA间水平距离为v0t，故DA=；CD间竖直距离为，故CD=，得=，故D正确。

3.答案为：B；

解析：设初速度大小为v0，将A、B两点的速度分解，

在A点：tan(90°－60°)==，在B点：tan 45°==，

由以上两式可求得：==，故选项B正确。

4.答案为：B；

解析：水平喷出的水，运动规律为平抛运动，根据平抛运动规律h=gt2可知，水在空中的时间为0.6 s，根据x=v0t可知水平速度为v0=2 m/s，因此选项B正确。

5.答案为：A；

解析：不计空气阻力的情况下，两球沿同一方向以相同速率抛出，其运动轨迹是相同的，选项A正确。

6.答案为：C；

解析：两弹在M、N连线的中点正上方相遇，只能说明末位置相同，不能说明运动轨迹重合，故A错误。由于两弹恰在M、N连线的中点正上方相遇，说明它们的水平位移大小相等，又由于运动的时间相同，所以它们在水平方向上的速度相同，即v2cos θ=v1，θ为v2与水平方向的夹角，所以v2＞v1，故B错误。两弹都只受到重力，都做匀变速运动，加速度相同，所以拦截弹相对攻击弹做匀速直线运动，故C正确。根据题意只知道两弹运动时间相同，但不知道拦截炮弹竖直方向初速度的具体值，所以不能判断两弹相遇点距离地面的高度，所以D错误。

7.答案为：D；

解析：战机的运动轨迹是抛物线，当水平方向做匀速直线运动时，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则战机到达B点时的水平分速度大小vx=，竖直分速度大小vy=，合速度大小为v==，选项D正确。

8.答案为：C；

解析：小球从F点开始做平抛运动，其轨迹是抛物线，则过C点做速度的反向延长线一定与水平位移交于FH的中点，而延长线又经过P点，所以轨迹一定经过PE之间某点，故A、B错误；设正方形白纸的边长为2h，则平抛运动的水平位移x=2h，时间t= ，初速度v=，若将小球在轨道上的释放高度降低，则到达F点的速度变为原来的一半，即v′=，时间不变，水平位移变为x′=h，小球恰好由E点射出，故C正确，D错误。

9.答案为：A；

解析：设与A、B两球相连的绳的长度分别为l和2l，当与A球相连的绳绷直时，

有x=vAt，y=gt2，x2＋y2=l2，解得vA=，

同理对B球有vB=，求得k==，A正确。

10.答案为：D；

解析：对落在a点的小球，根据Rcos α=gt12得，t1= ，

则va==Rsin α ；对落在b点的小球，

根据Rcos β=gt22得，t2= ，则vb==Rsin β ，

解得=  ，答案为D.

二         、多选题

11.答案为：BD；

解析：由于A、B、C三点在同一个竖直平面内，且在同一直线上，所以竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定相等；设ABC的连线与水平方向之间的夹角为θ，则：

tan θ==              ①

解得：t=。              ②

则落在ABC的连线上时竖直方向上的分速度vy=gt=2v0tan θ。

设速度与水平方向的夹角为α，有tan α==2tan θ                            ③

知小球到达B点与C点时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，则速度与水平方向的夹角相同，故C错误。

AB间水平距离与AC间水平距离之比为2∶3；由几何关系可知，小球到达B点与C点时，竖直方向的位移之比为：=              ④

又y=gt2              ⑤

联立②⑤得：y=所以：=              ⑥

联立④⑥可得：=。              ⑦故A错误；

联立②⑦得：==，故B正确；

两个小球在竖直方向都做自由落体运动，所以运动的时间是相等的，

水平方向的位移：x=v0t              ⑧

联立⑦⑧可得：==，故D正确。

12.答案为：AC；

解析：做平抛运动的物体在任意时间的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。如图1所示，做平抛运动的物体在任意位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为φ，则有tan θ=2tan φ。以v0、2v0抛出的石子做平抛运动的时间相等，说明竖直分位移相等，设分别落在A、B点，如图2所示。以3v0抛出的石子其运动轨迹与AB延长线的交点在b点的正下方。根据几何关系有AB=ab。对于落在A点的石子，设ab=2R，根据几何关系可求得竖直位移与水平位移之比，根据上述推论求竖直分速度与水平分速度之比，从而求出竖直分速度，再合成求出v1，由公式vy=at求t1。以3v0抛出的石子落在c点，根据数学知识可写出其轨迹方程和圆方程，再求得c点的坐标，与落在A点的石子下落位移比较，可求得落在c点时的竖直分速度，从而求出v3。由公式vy=at求t3。故A、C正确，B、D错误。

三         、计算题

13.解：根据牛顿第二定律，在OP段有F－μmg=ma，

又2as=vP2，

由平抛运动规律和几何关系有

物块的水平射程x=vPt，

物块的竖直位移y=gt2，

由几何关系有y=xtan θ，

联立以上各式可以得到x=，

解得F= x＋μmg。

由题图乙知μmg=5，=10，

代入数据解得s=0.25 m。