2023年高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第2讲平抛运动习题新人教版

第四章第2讲平抛运动1．(2023·全国卷Ⅰ)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是eq\x(导学号21992253)(C)A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大[解析]发球机从同一高度水平射出两个速度不同的乒乓球，根据平抛运动规律，竖直方向上，h＝eq\f(1,2)gt2，可知两球下落相同距离h所用的时间是相同的，A错误；由veq\o\al(2,y)＝2gh可知，两球下落相同距离h时在竖直方向上的速度vy相同，B错误；由平抛运动规律，水平方向上，x＝vt，可知速度较大的球通过同一水平距离所用的时间t较少，C正确；由于做平抛运动的球在竖直方向的运动为自由落体运动，两球在相同时间间隔内下降的距离相同，D错误。2．(2023·江苏卷)如下图，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，假设两球的抛出速度都变为原来的2倍，那么两球从抛出到相遇经过的时间为eq\x(导学号21992254)(C)A．t B．eq\f(\r(2),2)tC．eq\f(t,2) D．eq\f(t,4)[解析]设两球间的水平距离为L，第一次抛出的速度分别为v1、v2，由于小球抛出后在水平方向上做匀速直线运动，那么从抛出到相遇经过的时间t＝eq\f(L,v1＋v2)，假设两球的抛出速度都变为原来的2倍，那么从抛出到相遇经过的时间为t′＝eq\f(L,2v1＋v2)＝eq\f(t,2)，C项正确。3．(2023·江苏物理)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，那么B的运动轨迹是eq\x(导学号21992255)(A)A．① B．②C．③ D．④[解析]由于不计空气阻力，因此小球以相同的速率沿相同的方向抛出，在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向的初速度相同，加速度为重力加速度，水平方向的初速度相同，因此两小球的运动情况相同，即B球的运动轨迹与A球的一样，故A项正确。4．(2023·湖南衡阳县一中月考)如下图，小球由倾角为45°的斜坡底端P点正上方某一位置Q处自由下落，下落至P点的时间为t1，假设小球从同一点Q处以速度v0水平向左抛出，恰好垂直撞在斜坡上，运动时间为t2，不计空气阻力，那么t1︰t2等于eq\x(导学号21992256)(B)A．1︰2 B．eq\r(3)︰1C．1︰eq\r(2) D．1︰eq\r(3)[解析]小球自Q处自由下落，下落至P点，那么有H＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)；小球自Q处水平向左抛出，恰好垂直撞在斜坡上，如下图，那么有vy＝v0＝gt2，h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，x＝v0t2，由几何关系知x＝2h，H＝x＋h，联立解得t1︰t2＝eq\r(3)︰1，故B正确。5．(2023·山东东营一中质检)如下图，AB为斜面，BC为水平面。从A点以水平初速度v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s1；从A点以水平初速度2v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s2。不计空气阻力，那么s1︰s2可能为eq\x(导学号21992257)(ABC)A．1︰2 B．1︰3C．1︰4 D．1︰5[解析]此题可分三种情况进行讨论：①假设两次小球都落在BC水平面上，那么下落的高度相同，所以运动的时间相同，水平距离之比等于水平初速度之比为1︰2，故A正确；②假设两次小球都落在斜面AB上，设斜面倾角为θ，那么在竖直方向上小球做自由落体运动，设运动的时间分别为t1和t2，那么：第一次：tanθ＝eq\f(h1,s1)＝eq\f(\f(1,2)gt\o\al(2,1),vt1)第二次：tanθ＝eq\f(h2,s2)＝eq\f(\f(1,2)gt\o\al(2,2),2vt2)联立得t1＝eq\f(1,2)t2所以eq\f(s1,s2)＝eq\f(vt1,2vt2)＝eq\f(1,4)，故C正确。③假设第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上，根据平抛运动的根本规律可知其水平位移比值在1︰2到1︰4之间，故B正确。6．(2023·浙江理综)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如下图。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。eq\x(导学号21992258)(1)假设微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)假设打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。答案：(1)eq\r(\f(3h,g))(2)Leq\r(\f(g,4h))≤v≤Leq\r(\f(g,2h))(3)L＝2eq\r(2)h[解析](1)打在探测屏AB中点的微粒下落的高度为eq\f(3,2)h，竖直方向微粒做自由落体运动，那么eq\f(3,2)h＝eq\f(1,2)gt2①t＝eq\r(\f(3h,g))②(2)打在B点的微粒初速度v1＝eq\f(L,t1)；2h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)③v1＝Leq\r(\f(g,4h))④同理，打在A点的微粒初速度v2＝Leq\r(\f(g,2h))⑤能被屏探测到的微粒初速度范