高中物理【抛体运动的规律】专题训练

高中物理【抛体运动的规律】专题训练

A组一重基础•体现综合

1.（多选）物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（）

A.物体运动的加速度

B.物体沿水平方向运动的分速度

C.物体沿竖直方向运动的分速度

D.物体运动的位移方向

解析：选AB做平抛运动的物体，只受重力作用，因此运动过程中的加速度始终为g,

故A正确；物体做平抛运动时，水平方向不受力，做匀速直线运动，速度不变，故B正确；

物体做平抛运动时，竖直方向做自由落体运动，即。=弱，速度均匀增加，故C错误；物体

做平抛运动时，位移方向时刻变化，故D错误。

2.（多选）如图1所示，节水灌溉系统中的喷嘴距地面高0.45m,假定

从喷嘴水平喷出的水做平抛运动，喷灌半径为3m,不计空气阻力,g取10m/s2,则（）

图1

A.水从喷嘴喷出至落地的位移为3m

B.水从喷嘴喷出至地面的时间为0.3s

C.水从喷嘴喷出落地时的速度大小为10m/s

D.水从喷嘴喷出的速度大小为10m/s

解析：选BD喷嘴距地面高0.45m,喷灌半径为3m,则水的位移大于3m,故A错

误；根据〃=%［，得工=^^=y2X］；45s=o.3s,故B正确；水从喷嘴喷出的速率为

如=3=号m/s=10m/s,水从喷嘴喷出在竖直方向上做加速运动，速度增大，则落地的速

度大于10故C错误,D正确°

3.有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图2所示，

一个质量为m的小球以速度。从井口边缘沿直径方向水平射入水井，小球与井

壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，小球竖直

方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力。从小球水平射入水井到落至水面

的过程中，下列说法正确的是（）图2

A.小球下落时间与小球质量机有关

B.小球下落时间与小球初速度看有关

C.小球下落时间与水井井口直径d有关

D.小球下落时间与水井井口到水面高度差人有关

解析：选D因为小球与井壁做多次弹性碰撞，碰撞前后小球水平方向速度大小不变、

方向反向，所以将小球的运动轨迹连接起来就是一条做平抛运动的抛物线，可知小球在竖直

方向做自由落体运动，由£=可知，下落时间与小球的质量小、小球初速度。以及并

口直径均无关，只与井口到水面高度差有关，故D正确。

4.“套圈”是老少皆宜的游戏，如图3所示，大人和小孩在同一竖直

线上的不同高度处分别以水平速度5、力抛出铁丝圈，都能套中地目

面上的同一目标。若大人和小孩的抛出点离地面的高度之比/71：

Hi=2：1,则5：改等于（）图3

A.2：1B.1：2

C.^2.1D.1：^2

解析：选D铁丝圈做平抛运动，因此运动时间£=水平位移为x=,因为两

者的水平位移相同，所以有小因为Hi：H2=2：1,所以s：V2=l：巾,

故D正确，A、B、C错误。

5.如图4所示，用一只飞镖在0点对准前方的一块竖直挡板水平抛

出，。与4在同一水平线上，当飞镖的水平初速度分别为5、也、

也时，打在挡板上的位置分别为B、C、O,且43：3C：CD=1：

3:5,（不空气阻力）则为：。2：03的值为（图4

A.3：2：1B.5：3：1

C.6：3：2D.9：4：1

解析：选C若忽略空气阻力，则飞镖被抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动,

由刀=上产，解得f=

因此三次小球运动的时间比力：/2：h=^AB：y[AC：由万=1：

2:3；水平位移相等，根据0=5得必：口：vyi：i：i=6：3：2,故C正确。

6.如图5所示，在斜面顶端的4点以速度。平抛一小球，经时间4落到

斜面上8点处，若在A点将此小球以速度0.5。水平抛出，则经时间

落到斜面上的C点处，以下判断正确的是（）

A.£i：打=4:1B.AB：AC=4：1图5

C.AB：AC=2：1D.6：t2=y/2：1

解析：选B平抛运动竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值tan。=?=

券，，=型詈。因为其运动的时间与初速度成正比，所以人：打=2：1；竖直方向上下落

的高度/，=京gF,可得竖直方向上的位移之比为4：1；斜面上的距离$=端力,可得AB：AC

=4：1,故B正确，A、C^D错误。

7.如图6所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ah=bc=cd（,从。点

正上方的。点以速度。水平抛出一个小球，它落在斜面上的6点。若小

球从。点以速度2v水平抛出,不计空气阻力，则它将落在斜面上的（）

A.》与c之间某一点B.c点图6

C.。与d之间某一点D.d点

解析：选A如图所示，〃2、b、〃在同一水平面上，且7泌假

设没有斜面，小球从。点以速度加水平抛出后，将经过〃点，因此它

将落在斜面上的〃与。之间的某一点，故A正确。

8.如图7所示，一篮球从离池H高处的篮板上A点以初速度班

水平弹出，刚好在离地方高处被跳起的同学接住，不计空气阻力。则

篮球在空中飞行的（）

A.时间为、特图7

B.时间为'借

C.水平位移为如尸

D.水平位移为内花地

解析：选C根据"―/?=上「可得，篮球在空中飞行的时间，=用故A、B

错误；篮球的水平位移为工=研才=%尸，故C正确，D错误。

9.如图8甲所示，饲养员对着长1=1.0m的水平细长管的一端吹气，将位于吹气端口

的质量”=0.02kg的注射器射到动物身上。注射器飞离长管末端的速度o=20m/s。可视为

质点的注射器在长管内做匀变速直线运动，离开长管后做平抛运动，如图8乙所示。

图8

⑴求注射器在长管内运动时的加速度大小；

（2）求注射器在长管内运动时受到的合力大小；

⑶若动物与长管末端的水平距离x=4.0m,求注射器下降的高度人

解析：（1）由匀变速直线运动规律小一0=2R,

v2,,

a=T7=2.OXIO2m/s2o

（2）由牛顿第二定律F=ma得F=4N。

x

（3）由平抛运动规律x=",得f=m=0.2s,

由>,=2^»得y=0・2m。

答案：（1）2.0X102襁？（2）4N（3）0.2m

B组一重应用•体现创新

10.（多选）如图9所示，小球A、仇可视为质点）分别从2/和/的高度

水平抛出后落地，上述过程中A、8的水平位移分别为1和2/。忽略空气阻

力，贝!K）

A.A和R的位移大小相等

B.A的运动时间是〃的2倍

C.A的初速度是8的g

D.4的末速度比5的大

解析：选AD由题意可知，落地后，小球4的位移的大小为以=必而=^+（2/）2

=小1,小球B的位移的大小为s产亚了而=4帝不=小，，显然小球A、B的位移大

第二心，小球B的运动时间为加=

小相等，故A正确；小球4的运动时间为以=

怖=*则以：。=也：1，故B错误；小球4的初速度为％=蓝=+=杷,

A%

小球B的初速度为内"=$=%=包，则：vXR=l：2吸，故C错误；落地瞬间，小

球A竖直方向的速度为%A=4而，小球B竖直方向的速度为45=屈，则落地瞬间小球A

2222

的速度为VA=y/vXA^-VyA=小球B的速度为VB=yjVXB+VyB=yfigl,显然VA>

VB»故D正确。

IL（多选）运动员在同一位置分别沿与地面成30。和60。的方向踢出一只足球，两次足球

落在同一地点，运动轨迹如图10所示，不计空气阻力，则足球（）

图10

A.两次运动位移相等

B.沿轨迹①运动时间长

C.在最高点时沿轨迹②运动速度小

D.两次最高点位置一定在同一竖直线上

解析：选ABD足球两次从同一地点出发落在同一位置，则两次运动位移相等，故A

正确。足球两次都做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，设下落的时间为6最大高度为h,

则有力=%产，得t=、楞;可知足球沿轨迹①运动下落的时间长，而上升与下落时间相等，

因此沿轨迹①运动的总时间长，故B正确。足球水平方向做匀速直线运动，则有得

水平分速度。*=今水平分位移x相等，球沿轨迹①运动时间长，则球沿轨迹①运动的水平

分速度小，在最高点时的速度小，故C错误。两次足球都做斜抛运动，轨迹都是抛物线，根

据对称性知，两次最高点位置一定在同一竖直线上，故D正确。

12.如图11所示，排球场的长为18m,球网的高度为2m。运

动员站在离网3m远的线上，正对球网竖直跳起，把排球垂直于网

所在平面水平击出。(g取10m/s2)

(1)设击球点的高度为2.5m,问球被水平击出时的速度在什么

范围内才能使球既不触网也不出界？图11

(2)若击球点的高度小于某个值，那么无论球被水平击出时的速度为多大，球不是触网就

是出界，试求出此高度。

解析：(1)如答图甲所示，排球恰不触网时其运