5.物理第五章曲线运动(6)---抛体运动突破练(原创、较难)

1、物理必修2综合测试卷抛体运动突破练（较难）（6）1.三个小物块分别从 3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下。已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为 4ho ；它们的下端水平，距地面的高度分别为 h1 h。、h2 2h。、为3h0 , 如图所示。若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为q、S2、S3,12则（可以利用mg h mv计算到轨道末端的速度。 2第14页共12页A. s1s2B.S2S3C.S3D.S2S36gh）,射程 S） v1 J 2>/3h0 ；对轨道 2 ：射出时的速度v2 J2g 2h。如用，射程S22 2ho ,一、v2 V

2、4ho ；对轨道3：射出时的速度【答案】BC【解析】对轨道1：射出时的速度v1 J2g 3Az-2 3h0 一 二一S3, S2 S3 ,故BC正确，AD错误.V3 j2ghr,射程 S3 V3 j2 j3h。；则S)2.如图，将一半圆形轨道凹槽AB固定在水平地面上，圆心为 O,半彳仝为r=1m。现将可视为质点的小球从圆心等高处的凹槽左侧端点A水平抛出，经t=0.4S直接落到凹槽上，则小球的初速度vo可能为/【答案】AC12一 10 0.4 m 0.8m。若小球落 212【斛析】小球做平抛运动，t=0.4S内下降的图度向：h 3 gt在左边四分之一圆弧上，根据几何关系有：水平位移为:x R J

3、r2 h2 0.4m，则初速度为:1mS °若小球落在右边四分之一圆弧上，根据几何关系有：水平位移为:x R .R2 h21.6m,初速度为:v0 x 4% °故AC正确'BD错误。3.如图所示，小球以Vo在倾角为。的斜面上方水平抛出，垂直落到斜面最小位移落到斜面，则以下说法正确的是（重力加速度为 g）（A.垂直落到斜面上则小球空中运动时间为2 voCOS gB.以最小位移落到斜面则小球空中运动时间2v0 g tanC.的位移是的位移2倍D.抛出速度增加2倍，则水平位移也增加- _,v0【解析】垂直洛到斜面上则tan 一,vyvygt ,解得Vg tan.故A错误。

4、以最小位移落到斜面运动分析如图所示，过抛出点作斜面的垂线中当小球落在斜面上的 B点时,位移最小，设运动的时间为t,则水平方向:V0t ；竖直方向:1.2y 2gt ；根据几何关系有x .一 tanyvot.，则有匚22 gttan;解得t2v0 g tan,B正确；两种运动状况如图所示:由图结合几何关系知XiX2cos ,故C错误；根据水平位移 X V0t,当落地面为水平面时，抛出速度增大2倍，水平位移增大 2倍，但是此落地面为斜面，故 D错误；故选：R4.某人在游乐场玩飞镖游戏，他把飞镖水平抛出后，发现飞镖扎在靶心正下方，如图所示，要使飞镖 扎中靶心，下列方法可行的有A.保持初始位置不变，适

5、当增大初速度B.保持初始位置不变，适当减小初速度C.保持初速度和水平距离不变，适当减小初始高度D.保持初速度和水平距离不变，适当增加初始高度【答案】AD12【解析】飞镖做的是平抛运动，所以水平万向上有 X V0t ,竖直方向上h gt2,则得2；2h X Vo J，保持初始位置不变，适当增大初速度，可以减小竖直方向上下降的距离，从而使飞镖 .g扎中靶心，或保持初速度和水平距离不变，适当增加初始高度，从而使飞镖扎中靶心，故选项A、D正确，B、C错误。5.地面上足够高处有四个小球，在同一位置同时以相同的速率v向上、向下、向左、向右抛出四个小1s时四个小球在空中的位置构成的图形正确的是（球，不计空气

6、阻力，经过，葭" * *A. /，羌* #* /电/节一步.C. 、 * *【答案】A【解析】每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动；假设同时有个小球从同一位置自由落体，则这4个球相对与该球都是匀速直线运动，故以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方形，故选项A正确，B、C D错误。6.在水平地面上有相距为 L的A、B两点，甲小球以Vi=10 m/s的初速度，从 A点沿与水平方向成30°角的方向斜向上抛出，同时，乙小球以V2的初速度从B点竖直向上抛出。若甲在最高点时与乙相2遇，重力加速度g取10 m/s ,则下列说法错误的

7、是4 8A.乙球的初速度V2 一定是5 m/sB.相遇前甲球的速度可能小于乙球的速度C. L 为 2.5 J3 mD.甲球与乙球始终在同一水平面上【答案】B【解析】甲球竖直方向的初速度Vy=ViSin30 ° =5m/s,水平方向的初速度 Vo=vicos30° = 5 J3 m/s。甲球在最高点与乙球相遇，说明甲球和乙球在竖直方向具有相同的运动规律，则乙球的初速度V2=Vy= 5m/s,故A正确；相遇前甲球的水平速度不为零，竖直方向与乙球的速度相同，所以在相遇前甲球的速度不可能小于乙球的速度，故B错误；相遇时间t= -y =0.5s ,则L=Vot = 2.5 J3m,故

8、C正确；由于甲球和乙球竖直方向的运动情况相同，所以甲球与乙球始终在同一水平面上，故D正确。本题选错误的，故选 B。7 .如图所示，一个小球从斜面上被抛出，抛出时初速度Vo的方向与斜面垂直，它最后落到斜面上的某点。不计空气阻力，关于小球在空中的运动下列说法中正确的是（）A.小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和竖直向下的自由落体运动的叠加B.小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和平行斜面向下的自由落体运动的叠加C.小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜面向下的匀加速运动的叠加D.小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠加【答案】D【解析】小球不

9、是平抛运动，A错误；小球沿垂直斜面方向和平行斜面方向均有重力加速度的分量，BC错误；小球只有竖直方向的加速度，D正确。8 .如图的示，从倾角为。的斜面顶端，以初速度Vo将小球水平抛出，则小球落到斜面时的速度大小为（）B.v0 .1 4cos2C.v0 j 4tan2D.v0 .1 4tan2tan【解析】小球落到斜面上时有:tan1.2*_ gt ,所以竖直方向速度为Vy=gt=2v 0tan 9;所以物Vot2vo体落到斜面上的速度为v=展 V v0j1 4tan2 ,故ABD昔误，C正确。9 .某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上,运动轨迹如

10、图所示，不计空气阻力，关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程A.两次在空中运动的时间相等B.两次抛出时的速度相等C.第1次抛出时速度的水平分量小D.第2次抛出时速度的竖直分量大【解析】A.将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所 以运动时间较短，故 A错误;BCD将篮球的运动反向视为平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，第二次运动过程中的高度较小，故第二次抛出时速度的竖直分量较小，所用时间减小；平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，由工二/。可知，第二次水平分速度较大；水平速度第二次大，竖直速度第一次大，根据速度的合成可知，抛出时的速度大小关系不能确

11、定，故C正确，BD错误。10.在同一水平直线上的两位置分别沿相同方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须（A.先抛出A球B.先抛出B球C. A球的初速度大于B球的初速度D. A球的初速度等于B球的初速度【解析】相遇时,A、B下落的高度相同，根据知，下落的时间相同，知两球同时抛出，又因为A球的水平位移大于B球的水平位移，根据X = VAt, A球的水平速度大于 B球的水平速度，故选项C正确，A B、D错误。11.某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置。如图所示，在水平桌面上固定放置一个斜面,把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上。第一次让桌子

12、紧靠墙壁，从斜面上某一位置由静止释放小钢球，在白纸上得到痕迹1,以后每次将桌子向后移动相同的距离X,每次都让小钢球从斜面的同一位置滚下，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹别为先和y。当地重力加速度为 go下列说法不正确 的是（）2、3、4,测得2、3和3、4间的距离分A.实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与重垂线垂直C.可以求得力：乂“=3：5D.Ia-尸；可以求得小钢球离开水平桌面时的速度为B.每次让小钢球从同一位置由静止释放，是为了使其具有相同的水平初速度【解析】实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与重垂线垂直，从而保证小球能做平抛运动，选项B正确；因A正确；每次让小钢球从同一位置由静

13、止释放，是为了使其具有相同的水平初速度，选项小球在竖直放置做自由落体运动，各个计数点之间的时间间隔相同，根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知,选项c正确；因为-九产，贝«氏 二 ：,选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.12 .如图所示水平面上固定着倾角。=30°的足够长的斜面，小球从 A点无初速度释放，与斜面在B点发生碰撞。小球与斜面碰撞反弹时，与斜面平行的分速度不变，与斜面垂直的分速度大小不变方向反向。已知 A B两点之间的距离为 5mx重力加速度大小 g=10m/s2,下列说法正确的是A.小球与斜面碰撞时的速率为10m/sB.碰后小球可以运动至比B点高1.25

14、m处C.经过2s小球再次与斜面碰撞D.小球在运动过程中机械能不守恒【答案】ABC【解析】由自由落体求出小球与斜面碰撞时的速率，再将此速度分解为垂直斜面和平行斜面，加速度 也分解为垂直斜面和平行斜面进行求解。A项：由公式2gh二/得=-=点k 10 乂 5m% = 1严4故A正确;B项：小球与斜面碰垂直斜面方向的速度为vi=八%,将此速度分解到竖直向上为,在竖直方向由公式窕加二后，解得：h?.IO25m即最大高度，所以碰后小球可以运动至比 B点高1.25m处，故B正确;C项：小球在垂直斜面方向的速度为,垂直斜面方向的加速度为,所以小球离斜面最远所用时间为 t= 7=1根据对称可知，小球从离斜面最

15、远到回到斜面所用时间也为 1s,所以经过2s小球再次与斜面碰撞，故 C正确；D项：小球在运动过程中只有重力做功，且碰撞过程中机械不变，所以机械能守恒，故D错误。故选：ABG13 .如图所示，D点为固定斜面 AC的中点。在A点和D点分别以初速度V01和V02水平抛出一个小球， 结果两球均落在斜面的底端C.空气阻力不计。设两球在空中运动的时间分别为t1和t2,落到C点前瞬间的速度大小分别为 V1和V2,落到C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为。1和。2,则下列关系式正确的是（）【答案】BCC.【解析】两球都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度关系求出平抛运动时间之比。再结合水平位

16、移关系求出初速度之比。根据小球落在斜面上时竖直位移与水平位移之比相等，求1-2h=gt ,得.两球下落的高度之比器,最后v1和v2之比。两球都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由h2=2： 1,可得，故A错误。小球水平方向做匀速直线运动，则v0=x/t .两球水平位移之比xi： X2=2: 1,结合口 = 得薪故B正确。设斜面的倾角为a ,小球落到C点前瞬间的速度方I a向与水平方向的夹角为0。则 lana _ 2vd . tan o =o=2tan a ,是定值，所以1曲6 =1,即。i= 0 2.落到C点前瞬间的速度大小分别为1一"一，故C正确，D错误。故选BG14 .如图

17、所示，有一内壁光滑的高为H=5m宽为L=1m的直立长方形容器，可视为质点的小球在上端口边缘O以水平初速度vo向左抛出正好打在 E点，若球与筒壁碰撞时无能量损失，不计空气阻力，重力 加速度的大小为g=10m/s2。则小球的初速度 vo的大小可能是A. 2m/s B. 4m/s C. 6 m/s D. 9 m/s【答案】D【解析】根据平抛运动在水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动规律列出方程；小球水平运动的路程可能为长方形容器宽度的2n+1倍，由此关系可求得初速度。_】2根据平抛运动的分析可知“一诺t , ( 2n+1) L=vot ,解得vo= (2n+1) L ,要满足题意,n=0,

18、1,2,3 ,所以 V0 的可能值为 1m/s, 3m/s, 5m/s , 7m/s, 9m/s 故D正确，ABC错误；故选：D。15 .在2018年俄罗斯世界杯某场比赛中，一个球员在球门中心正前方某处高高跃起，将足球以水平速度V0顶出，恰落在球门的右下方死角P点。假设球门宽为 L,守门员作出准确判断的时间为t,扑g,则球的运动时间为t ,将足球看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为A.若球员顶球点的高度为h,则守门员扑球时间t必须小于 t才可能成功防守B.球员要成功破门，球员顶球点的高度必须大于C.球员到球门的距离为 s,则球员要成功破门，球的最小初速度vo= ',-ID.若球员到P点

19、的水平距离小于vo(t+ At),则可能成功破门【答案】AD【解析】足球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动；守门员反应时间？t,扑球时间为t,根据时间以及位移关系求解.但回球做平抛运动，则落地的时间为 Me,则守门员扑球时间t必须小于-at才可能成功防守，选项 a11正确；球员要成功破门，球运动的时间必须小于(t+ ?t),则球员顶球点的高度必须小于 3 g(t+ ?t) 2,选I项B错误；球员到球门的距离为s,则球员要成功破门，球的最小初速度,选项C错误；若球员到P点的水平距离小于 v&t+ At),则可能成功破门，选项 D正确；故选AD.16 .做杂技表演的汽车

20、从高台上水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄得到 汽车在着地前后一段时间内的运动照片，并且在汽车刚好到达地面时拍到一次，如图所示.已知汽车 的实际长度为3.6m,相邻两次的曝光时间间隔相等，由照片(图中实线是用笔画的正方形的格子)可推出汽车离开高台时的瞬时速度大小和高台离地面高度分别为(S - lUins2)().【解析】在竖直方向上有：h=gT2,则有：丫 = 瞪=蕊="在水平方向上：£产?=必黑/后1所冰。t=2T=1.2s ,汽车运动到图中第二个位置时竖直方向上的分速度为： （LGv尸洋=,则落地时竖直方向上的分速度为：Vy' =Vy+gT

21、=15m/s；则离地的高度为：卜一 二 帝 =11.»111.故B正确，ACD昔误。故选 B。17 .如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出。两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知。点是M点在地面上的竖直投影，OP:PQ=1:3,且不考虑空气阻力的影响。下列说法中正确的是（）O PQA.两小球的下落时间之比为1:3B.两小球的下落时间之比为1:4C.两小球的初速度大小之比为1:3D.两小球的初速度大小之比为1:4【答案】D【解析】AB两球的抛出高度相同，故下落时间相同，故AB错；CD根据题意 OP:PQ=1:3,则水平位移之比为 1:4 ,水平方向上做匀速直线运动则K

22、=,且运动时间相等，所以水平方向的速度之比为1:4 ,故C错；D对；综上所述本题答案是：D18.如图中的a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角九 获得不同的射程x,最后作出了如图中的 b所示的x-tan 0 图象，且则：（）0 IA.由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度V0=2m/sB.实验中发现。超过 60。后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度 LC.若最后得到的图象如图中的 c所示，由图象b中直线的斜率卜=彳可知，可能是由于释放位置降低造成的D.所给条件无法求出小球在斜面顶端平抛的初速度以及斜面的长度【解析】AC设小球水平抛出的速度为v0,由平抛运动规律和几何关系有：小球的水平射程1 -J_ 3*1到出k 心I，小球的竖直位移 丫二渣1 一，由几何关系有：y=xtan9 ，由解得 工= ，从图b可知，当血9 = 0.5时，水平射程k ，代入解得vo=lm/s|,由图象 b中直线的斜率T,若最后得到的图象如图中的c所示，可能是由于落在水平面上，没有落在斜面上，故 AC错误；B、当斜面倾角为。= 60°时，设斜面长度为L,有：竖直方向：图成炉二渊一，水平方向：LcosW口 -蕈或，代入数