高考物理题目解析-半球容器里的平抛运动试题

力学试题中有关平抛运动的试题一直是热点，近几天关于半球容器里的平抛运动试题更是部分师生讨论的热点。分析解答抛体曲线运动（匀变速曲线运动）试题的基本思路就是运用运动的合成与分解的知识。今天，我们就来分享这类试题。题目一．如图是一个竖直放置的圆环，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，一个小球从A点以速度v0水平抛出，经一段时间t与半圆环相撞，不计空气阻力。则下列判断正确的是（）A．v0越大，运动时间越长B．发现小球有两次运动时间相同，则这两次抛出的初速度一定相同C．要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，小球应该落在C点D．只需v0取值合适，可能使小球垂直撞击圆环【答案】C

【难度】0.65【来源】云南省昆明市第一中学西山学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题【知识点】曲面结合的平抛运动【详解】A．根据小球做平抛运动，运动时间取决于高度差，与v0无关，故A错误；C．小球的竖直分速度为可知当小球落在C点时，高度差最大，时间最长，竖直分速度最大，故C正确；B．小球运动时间由高度差决定，当小球分别落在点两侧等高的圆弧位置上时，运动时间相等，对应的水平位移不同，则初速度不同，故B错误；D．若小球垂直撞击圆环，则此时速度方向反向延长线过圆心，由平抛运动的规律可知，速度方向反向延长线过水平位移中点，但小球落在圆弧上时水平位移必定小于2R，即小球的速度反向延长线必不可能过半圆的圆心，故D错误。故选C。题目二．如图所示，半径为R的半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB为直径，O点为球心．小球从AO连线上的C点沿CO方向以水平

【答案】A【难度】0.94【来源】山东省滨州市2021-2022学年高一下学期期末物理试题【知识点】曲面结合的平抛运动【详解】设小球落点在D点，如图所示根据题意，OD为半径，则根据平抛运动位移与水平方向夹角与速度与水平方向夹角关系有故选A。

题目三．图中为某一通关游戏的示意图，竖直面内的半圆弧BCD的直径BD水平且与竖直轨道AB处在同一竖直面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°。安装在轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方。如果弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就算通关。某次游戏，弹射器从离B点0.15m的高度将弹丸射出，正好通关，那么，圆弧半径和弹丸的初速度分别是（不计空气阻力，sin37°=06，cos37°=0.8）（）【答案】A【难度】0.65【来源】浙江省浙南名校2020-2021学年高二上学期期末联考物理试题【知识点】曲面结合的平抛运动【详解】弹丸的轨迹如图所示由图可知

故选A。题目四．如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R．将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则（）C．当v0取适当值，小球可以垂直撞击圆环

D．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环

【答案】AD【难度】0.65【来源】安徽省宣城市三校2018-2019高一下学期期中物理试题【知识点】平抛运动速度的计算【详解】A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，当小球落在c点运动的时间最长，竖直方向的分速度：vy=gt，可知运动时间越长，竖直方向的分速度越大，所以当小球落在c点时竖直方向的分速度最大，对应的初速度

所以小球将撞击到环上的ac段，故B错误．小球将撞击到环上的圆弧ac段，小球撞击在圆弧ac段时，速度方向斜向右下方，不可能与圆环垂直．小球将撞击在圆弧cb段，根据推论：平抛运动的速度反向延长线交水平位移的中点，可知，由于O不在水平位移的中