物理高考大一轮复习第4章曲线运动万有引力定律第11讲抛体运动的规律及应用练习（含解析）.docx

第11讲 抛体运动的规律及应用解密考纲考查有约束条件的平抛运动、平抛运动的规律和研究方法，注重数理结合1(2019临沂第十九中高三调研)甲、乙两个小球的质量相等，从同一高度分别做自由落体运动和平抛运动，最后落在同一水平地面上不计空气阻力，下列说法错误的是()A甲、乙在飞行的整个过程中，时间相同B甲、乙在飞行的整个过程中，加速度相同C甲、乙在飞行的整个过程中，速度变化相同D甲、乙在飞行的整个过程中，速度变化不同D解析 两物体在竖直方向上均做自由落体运动，则加速度均为g，根据hgt2可知，两物体的运动时间相同，根据vgt可知，速度的变化相同，故选项A、B、C正确，D错误2(2019湖南G10教育联盟高三联考)一位同学做平抛实验时，只在纸上记下重垂线y方向，未在纸上记下斜槽末端位置，并只描出如图所示的一段平抛轨迹曲线现在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出到y的距离，AAx1，BBx2，以及AB的竖直距离h，从而可求出小球抛出的初速度v0为()A. B.C. D(x2x1)A解析 水平方向小球做匀速直线运动，则由初始点O到A过程有x1v0t0，由初始点O到B过程有x2v0t，竖直方向做自由落体运动，则有hgt2gt，联立得 v0，选项A正确，B、C、D错误3(2019江淮十校高三联考)某同学在操场练习投篮，设某次投篮篮球最后正好垂直击中篮板，击中点到篮球脱手点高度大约为0.45 m，同学离篮板的水平距离约为3 m，忽略空气阻力的影响(g取10 m/s2)则球出手时的速度大约为 ()A14.21 m/s B6.25 m/sC8.16 m/s D10.44 m/sD解析 因篮球最后正好垂直击中篮板，则研究逆过程为平抛运动，根据平抛运动的规律可得xv0t，hgt2可得t0.3 s，v0x3 m/s10 m/s，则球出手时的速度大约为v m/s10.44 m/s，故选项D正确4(2019青岛高三调研)(多选)如图所示，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为37，已知B、C高度差h5 m，g10 m/s2，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知()A小球甲作平抛运动的初速度大小为6 m/sB小球甲到达C点所用时间为0.8 sCA、B两点高度差为3.2 mD两小球在C点时重力的瞬时功率相等AB解析 根据hgt2，可得小球乙运动的时间为 t1 s，所以小球乙的速度为 vgt10 m/s，所以小球甲沿水平方向的分速度，即平抛的初速度为 vxvsin 376 m/s，故选项A正确；小球甲沿竖直方向的分速度为vyvcos 378 m/s，由vygt1，所以B在空中运动的时间为 t10.8 s，故选项B正确；小球甲下降的高度为 h甲gt10(0.8)2 m3.2 m，A、B两点间的高度差 hhh甲5 m3.2 m1.8 m，故选项C错误；两个小球完全相同，则两小球在C点重力的功率之比为，故选项D错误5(2019鄂州高三三模)如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出，分别落到斜面上的A、B两点，A点为OB的中点，不计空气阻力下列说法正确的是()A甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为12B甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同C甲、乙两球做平抛运动的时间之比为13D甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同B解析 因为两球下落的高度之比为12，据hgt2得t，可知甲、乙两球运动的时间之比是1；又因为两球运动的水平位移之比为12，据v0得初速度之比为1，故选项A、C错误；设小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则tan ，tan ，可知tan 2tan ；因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同，故选项B正确；由vgt知速度变化量的方向与重力加速度的方向相同，即竖直向下，甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向相同，故选项D错误6(2019郑州高三二模)(多选)如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直面内现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知MOQ60，忽略空气阻力则下列说法正确的是()A两球拋出的速率之比为13B若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞C两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中AB解析 根据几何关系知，Q到O点的水平方向的距离等于0.5R，所以M的水平位移xMR，N的水平位移为 xNR，则落在Q点的水平位移之比为13，运动时间相等，则初速度之比为13，选项A正确；若只增大v1，而v2不变，则小球运动的轨迹的落点将向右一些，两球可在空中相遇，选项B正确；要两小球落在弧面上的同一点，则水平位移之和为2R，则(v1v2)t2R，落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以v1v2也不是一个定值，选项C错误；根据平抛运动的推论：速度的反向延长线交水平位移的中点，因为球心O并不是水平位移的中点，所以不可能使小球沿半径方向落在圆弧坑壁内，选项D错误7(2019衡水中学高三二调)如图所示，斜面倾角为，且tan 0.5，现从斜面上O点与水平方向成45角以速度v0、2v0分别抛出小球P、Q，小球P、Q刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别为vP、vQ，设O、A间的距离为s1，O、B间的距离为s2，不计空气阻力，则下列说法正确的是()As24s1，vP、vQ方向相同Bs24s1，vP、vQ方向不同C2s1s24s1，vP、vQ方向相同D2s1s24s1，vP、vQ方向不同A解析 设抛出的速度为v，则水平分速度为vxvcos 45v，竖直分速度为vyvsin 45v，则有位移关系tan ，解得t，则落点与抛出点的距离为Lv2，则由题意可知初速度为v0、2v0分别抛出小球P、Q，则有s24s1；落到斜面上的速度方向与水平方向的夹角满足tan 0，即速度方向均为水平，vP、vQ方向相同，选项A正确8(2019揭阳高三一模)如图所示是倾角为45的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球，小球落在斜坡上时速度方向与斜坡向上的方向成105，不计空气阻力，则小球做平抛运动的过程()A速度变化量的大小为v0 B运动时间为 C落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为2mgv0D小球水平位移与竖直位移之比为11A解析 由于斜面的倾角为45，所以速度与水平面之间的夹角为60，设在空中运动的时间为t，则tan 60，解得 t，速度改变了vgtgv0，选项A正确，B错误；落在斜坡前瞬间重力的瞬时功率为Pmggtmgv0mgv0，选项C错误；小球水平位移与竖直位移之比为，选项D错误9(2019济南外国语学校高三月考)如图所示为三个小球初始时刻的位置图，将它们同时向左水平抛出都会落到D点，DEEFFG，不计空气阻力，则关于三小球() A若初速度相同，高度hAhBhC123B若初速度相同，高度hAhBhC135C若高度hAhBhC123，落地时间tAtBtC123D若高度hAhBhC123，初速度vAvBvC1D解析 若初速度相同，根据水平方向做匀速直线运动知，运动时间tAtBtC123，则由hgt2，得下落高度hAhBhC149，选项A、B错误；若hAhBhC123，由hgt2，得tAtBtC1，而vx，得vAvBvC1，选项C错误，D正确10(2019临沂高三三模)如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，在空中相遇时两球下落的高度为h，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇下落的高度为()A. B. Ch D2 hB解析 两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据xvAtvBt知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，根据Hgt2，时间变为原来的一半，所以下落高度变为原来的四分之一，故选项B正确11(2019东莞高三二模)如图所示，小球A从第一台阶的边缘以速度v1水平抛出，小球B从第二台阶的边缘以速度v2水平抛出，最终两球都落在第三台阶的边缘，已知所有台阶的台高均为H，台宽均为L，HL，下列说法正确的是()A小球B平抛的初速度大B小球B运动的时间长C小球B落到台面上的速度大D小球A和小球B落到第三台阶时的速度方向相同D解析 根据平抛运动的规律可知v0x，则v0A2L；v0BL，则小球A平抛的初速度大，选项A错误；根据t可知，小球A运动的时间长，选项B错误；根据v可知vA；vB，则小球A落到台面上的速度大，选项C错误；两小球的水平位移都等于竖直位移，则位移的偏向角相同，根据平抛运动的推论可知，速度的偏向角相同，则两球落到第三台阶时的速度方向相同，选项D正确12(2019湖北、山东部分重点中学高三联考)如图所示，是某次研究小球做平抛运动过程得到的频闪照片的一部分已知背景正方形的边长为b，闪光频率为f.求：(各问的答案均用b、f表示)(1)当地的重力加速度g的大小；(2)小球通过C点瞬时速度vC的大小；(3)小球从开始平抛到运动到A位置经历的时间tA.解析 (1)根据xaT2可得gbf2.(2)水平速度v02bf，小球通过C点的竖直速度等于竖直方向上BD段的平均速度，则vCy，则小球经过C点的瞬时速度vC的大小vCbf.(3)小球经过A点的竖直速度 vAyvCy2gTbf，则小球从开始平抛到运动到A位置经历的时间tA.答案 (1)gbf2 (2)vCbf(3)tA13(2019黄冈中学高三适应性考试)如图所示，倾角为37的斜面固定在水平地面上，斜面的高度h3.6 m，A球位于斜面的顶端，B球位于斜面底端正上方与A球等高处现两球同时开始运动，其中A球沿斜面向下运动，B球向左水