2021~2022学年人教版5.4抛体运动的规律（解析版）

5.4抛体运动的规律（解析版）

一、单选题（本大题共20小题）

1.［较易］关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）

A.物体只受重力作用，是a=g的匀变速运动

B.初速度越大，物体在空中运动的时间越长

C.物体落地时的水平位移与初速度无关

D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

【答案】A

【解析】

本题的关键是理解平抛运动的性质，及其水平方向与竖直方向的分运动性质与规律。

物体做平抛运动时，只受重力作用，是匀变速曲线运动，加速度等于重力加速度：根据=分析时间；

根据X=Uot分析水平分位移。

【解答】4做平抛运动的条件是物体只受重力且初速度的方向为水平方向，根据牛顿第二定律可知，物体只

受重力时，其加速度必为g,且保持不变，/正确；

8.做平抛运动的物体在空中运动的时间取决于物体抛出时离地的高度，6错误；

CD.做平抛运动的物体落地时的水平位移由初速度和在空中运动的时间共同决定，抛出点的高度决定了物体

在空中运动的时间，a〃错误.

2.［一般］在同一平台上的〃点抛出的3个物体，做平抛运动的轨迹均在纸面内，如图所示，则3个物体做

平抛运动的初速度以、为、女关系分别是（）

A・>Vp>VQ以〉S>tcB.%=%=VQ以=3=k

C・<VB<Vc以>">tcD.UAVURVVQ/V%Vtc

【答案】c

【解析】

研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方

向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同。

本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上.的自

由落体运动来列式分析。

【解答】

三个物体都做平抛运动，由h=（gt2可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tA>tB>tc，物体

水平方向做匀速直线运动，则有：x=vot,得：v0=xJW，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相

同，水平位移大的物体的初速度较大，则：VA<VB<vc,故C正确，ABD错误。

故选Co

3.［较易］同一水平线上相距/的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如

图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.甲球要先抛出才能相遇

B.甲、乙两球必须同时抛出才能相遇

C.从抛出到相遇过程中，甲球运动的时间更长

D.两球相遇时乙球加速度更大

【答案】B

【解析】

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，

初速度和时间共同决定水平位移。

平抛运动的时间由高度决定，结合相遇时的高度比较运动的时间；平抛运动加速度恒定为go

【解答】

ABC.由于相遇时甲、乙做平抛运动的竖直位移h相同，由h=：gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛

出两球才能相遇，故AC错误，B正确;

D.甲、乙做平抛运动，加速度始终相等，都等于g,故D错误。

故选B。

4.［较易］人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为力,落地时速度为功，不计空气阻力，图中能表示

出速度矢量的演变过程的是（）

【答案】C

【解析】

小球做的是平抛运动，在水平方向是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，根据平抛运动的规律

来分析水平和竖直方向的速度的变化即可。

本题就是平抛运动的规律的考查，抓住平抛运动在水平方向上为匀速宜线运动，即可直接解决本题。

【解答】

小球做的是平抛运动，任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的，即任何时刻的速度的水平的分量都

是一样的，在竖直方向上是自由落体运动，竖直方向上的速度在均匀的增加，故ABD错误，C正确。

故选C。

5.［较易］研究平抛运动物体的运动性质可以采用多种方案。图1用小锤打击弹性金属片后，1球沿水平方

向抛出，同时8球被松开，自由下落，4、8两球同时开始运动。图2是两个完全相同的弧形轨道以从分

别用于发射小铁球只Q,其中A'的末端可看作与光滑的水平板相切，现将小铁球八。同时释放，关于这两

种实验方案，下列说法正确的是（)

图2

A.图1能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。

B.图1说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动

C.图2能同时说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动

D.图2仅能说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动

【答案】B

【解析】本题考查平抛运动水平分运动和竖宜分运动的性质,平抛运动在水平方向是匀速直线运动，在竖直

方向做自由落体运动.

AB.图1用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，A、B两球同时开

始运动。同时会听到两小球同时落地的声音，故图1说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，故A

错误，B正确

CD.图2只能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，不能说明在竖直方向做自由落体运动，故C

错误，D错误

故选B

6.［较难］水平匀速飞行的飞机每隔1s投下一颗炸弹，共投下5颗，若空气阻力及风的影响不计，在炸弹

落到地面之前，下列说法中正确的是（）

A.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线，地面上的人看到每个炸弹都作平抛运动

B.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线，下面的炸弹相对上面的每个炸弹都作自由落体运动

C.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线，地面上的人看到每个炸弹都作平抛运动

D.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线，下面的炸弹相对上面的每个炸弹都作匀速运动

【答案】A

【解析】

根据平抛运动规律可知，当炸弹投放后由于惯性在水平方向上和飞机速度相同，每次投放的炸弹初速度相

同，下落高度相同，因此每个炸弹运动规律一样，同时注意各个炸弹之间的相对运动是怎样的。

本题考查了平抛运动规律，难点在于两个炸弹运动规律的比较，即相对运动的理解。

【解答】

ACD.由于惯性炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上，故A正确，CD

错误；

B.由于炸弹从飞机上投下的时候，有一个和匕机相同的水平初速度，所以炸弹做的不是自由落体运动，所

以B错误。

故选Ao

7.［较易］“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏，游戏规则是：游戏者站在界外水平抛出一个圆形

圈圈，落下后套中前方的物体，所套即所得.如图所示，小孩站在界外抛出圈圈并套取前方一物体，若大

人也抛出圈圈并套取前方同一物体，则

A.大人站在小孩同样的位置，以相同的速度抛出圈圈

B.大人站在小孩同样的位置，以大点的速度抛出圈圈

C.大人退后并下蹲至与小孩等高，以大点的速度抛出圈圈

D.大人退后并下蹲至与小孩等高，以小点的速度抛出圈圈

【答案】C

【解析】

物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速宜线运动，和竖直方向上的自由落体

运动来求解，两个方向上运动的时间相同。

本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自

由落体运动来求解。

【解答】

设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为V,高度为h,则卜落的时间为:t=水平方向的位移:X=vt=

AB.大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度h比较大，所以如果要让大人与小孩抛

出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈，故AB错误；

CD.大人蹲至与小孩等高，高度h相等，如果大人退后抛出圈圈并套取前方同一物体，则大人抛出的圈圈的

水平位移大于小孩抛出的圈圈的水平位移，所以抛出时的速度大人要稍大一些，故C正确，D错误。

故选：Co

8.［较易］据报载，近日东部战区空军某新训旅组织新兵进行投弹训练，从水平匀速向左飞行的飞机上以相

等的时间间隔，依次放出三颗炸弹，不考虑空气阻力，则在地面上静止不动的人，某时刻看到的炸弹在空

中下落的情况符合实际的是（）

【答案】B

【解析】

炸弹落卜前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不变，相同时

间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以炸弹始终在飞机的正下方。

考杳了惯性的知识，在分析时.，要充分考虑到惯性的存在以及重力的存在，同时要注意其前提：不计空气

阻力。

【解答】

炸弹落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，山丁惯性保持原来的水平速度不变，相同时

间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以炸弹始终在飞机的正下方。第二和第三颗炸弹同理也始

终在飞机的正下方。并且在竖直方向上，初速度为零的匀变速直线运动在相邻的，相等的时间间隔内位移

之比为1：3：5。

故选B。

9.［较易］某人向放在水平地面上正前方的小桶水平抛球，结果球划着一条弧线飞落到小桶的前方，如图所

示，为了让水平抛出的小球落入桶中，以下调整可行的是（不计空气阻力）（）

A.只降低抛出点高度B.增大初速度并提高抛出点高度

C.只增大初速度D.只提高抛出点高度

【答案】A

【解析】

本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，比较简单，关键运用运动的分解方法得到水平位移的表

达式。

【解答】

设小球平抛运动的初速度为V。，抛出点离桶口的高度为h,水平位移为X,则平抛运动的时间为：t=照,

水平位移为：X=vot=Vo聆

由题知，小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中。

由上式可知，可只减小初速度或只降低抛出点的高度。故A正确BCD错误。

故选：Ao

10.［较难］投掷飞镖是同学们非常喜欢的一项健身运动，某同学在一次投掷飞镖的过程中，水平投出的飞

镖恰好击中飞镖靶盘中心正下方的一点，如图所示。保持投掷的高度不变且水平投掷，为了能够击中靶心，

以下判断中不正确的是：

A.只要适当增大水平投出的速度就有可能击中靶心

B,只要是能够击中靶心，击中靶盘时的速度一定比原来大

C.只要适当水平往前移动一下投掷的位置就有可能击中靶心

D.若同时调整投掷的水平距离和速度，击中靶盘时的速度与竖直方向的夹角可以和原来相同

【答案】B

【解析】

飞镖做平抛运动，在水平方向上是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，两个方向上的运动具有

同时性。

本题关键是掌握平抛运动的规律，知道原先飞镖恰好击中飞镖靶盘中心正下方的一点，在保持投掷的高度

不变且水平投掷的情况下，为了能够击中靶心，则飞镖平抛过程的竖直位移h要减小。

【解答】

2

飞镖做平抛运动，水平方向有：x=vot,竖直方向有：h=1gt

解得：h=S

原先飞镖恰好击中飞镖靶盘中心正下方的一点，现在保持投掷的高度不变且水平投掷，为了能够击中靶心，

则飞镖平抛过程的竖直位移h要减小，

A.只要适当水平往前移动一下投掷的位置，即减小水平位移x,则h可以减小，所以有可能击中靶心，故A

正确；

B.要能够击中靶心，竖直方向有：2gh=Vy2,得竖直速度：Vy=再相同，根据AB分析可知，要想击中

靶心，可以减小水平位移X,水平初速度V。可以不变，也可以减小，所以击中靶盘时的速度不一定比原来大，

故B错误；

C.只要适当增大水平投出的速度V。，则h可以减小，所以有可能击中靶心，故C正确；

加邮邮诏

D.设击中靶盘时的速度与竖直方向的夹角为。，则有：珈咐=西=被=0Tz=而，所以若同时调整投

掷的水平距离和速度，击中靶盘时的速度与竖直方向的夹角可以和原来相同，故D正确。

本题选错误的，故选B。

11.［一般］轰炸机进行实弹训练，在一定高度沿水平方向以某一恒定速度匀速飞行，轰炸机在某时刻释放

炸弹，一段时间后击中竖直悬崖上的目标。点。不计空气阻力，下列判断正确的是

A.若轰炸机提前释放炸弹，则炸弹将击中一点上方

B.若轰炸机延后释放炸弹，则炸弹将击中尸点下方

C.若轰炸机在更高的位置提前释放炸弹，则炸弹仍可能击中0点

D.若轰炸机在更高的位置延后释放炸弹，则炸弹仍可能击中尸点

【答案】C

【解析】

炸弹释放后做平抛运动，在水平方向是匀速直线运动，在竖直方向是自由落体运动，两个方向上的运动具

有同时性。

本题关键是知道炸弹释放后做平抛运动，掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。

【解答】

AB.由题意可知，若提前释放炸弹，炸弹的水平位移增大，在空中的运动时间变长，应落在P点下方，反之

落在上方，故A、B错误；

CD.若在更高的位置释放炸弹，炸弹将落在P点上方，若要求仍击中P点，则需要炸弹的运动时间变长，故

应提前释放；若延后释放，炸弹必将击中P点上方，故C正确，D错误.

12.［困难］如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在0点对准前方一

块竖直挡板上的4点抛出.。与1在同一高度，小球的水平初速度分别为巧、%、％，不计空气阻力，打在

挡板上的相应位置分别是从C、D,且4?：AC：AD=1：4：9,则%、v2.%之间的正确关系是（）

：：

A.v1：v2v3=3：2：1B.%：v2%=9：4：1

：

C.%：v2v3=5：3：1D.%：v2：v3=6：3：2

【答案】D

【解析】

不计空气阻力，小球被抛出后均做平抛运动，由题意可知三次小球平抛的水平距离相同，可根据竖直方向

的位移比求出时间比，再根据水平速度等于水平位移与时间的比值，就可以得到水平速度的比值。

本题是平抛运动规定的直接应用，要抓住水平方向和竖直方向运动的时间相等，根据平抛运动的规律，运

用比例法解答。

【解答】

三个小球被抛出后均做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=：gt2得：t=。

据题知，三个小球下落的高度之比为％：h2：h3=AB：AC：AD=1：4：9

所以三次小球运动的时间比如：t2：t3=l：2：3

水平位移相等，根据v=:得：vi：v2：V3=94十=6：3：2

t口1213

故D正确，ABC错误。

故选：De

13.［一般］一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出，第一只球落在自己一方场地的6点，弹跳

起来，刚好擦网而过，落在对方场地的4点，第二只球直接擦网而过，也落在4点，如图.设球与地面的

碰撞后，速度大小不变，速度方向与水平地面夹角相等，其运动过程中阻力不计，则第一只球与第二只球

飞过网。处时水平速度大小之比为（）

A.1:1B.3:1C.1:3D.9:1

【答案】C

【解析】

解：由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的。

由于球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，设第一球自击出到落地时间为。，第二球自击出到落地时间为t2,

则：t］=3t2：

由于一、二两球在水平方向均为匀速运动，总水平位移大小相等，设它们从。点出发时的初速度分别为％、

v2.由x=v0t

得：v2=3vi，

所以有Vi：v2=1：3,

所以两只球匕过球网C处时水平速度之比为1：3,故ABD错误，C正确。

故选Co

第一、二两球被击出后都是作平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，两球被击出至各自第

一次落地的时间是相等的。对于第一个球：球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，撞地后弹起做斜抛运动，最

大高度等于H,斜抛运动的时间等于被击出至各自第一次落地的时间的两倍。根据水平方向是匀速直线运

动，研究出两个球的初速度关系，根据水平位移关系，研究初速度关系。

本题是较为复杂的平抛运动问题，考查解决复杂物理问题的能力。对于斜抛运动，可以等效看成两个平抛

运动组成的

14.［一般］如图所示，在排球比赛中，运动员在网前Z=3m处起跳，在离地面高H=3.2m处将球以火的速

度正对球网水平击出，已知球网高％=2.4m,排球场总长为18必，球网在球场的中间。g取lOm/sZ,忽略

B.若斜向上击球，球过网后可以垂直落地

C.若排球恰好落在球场的边缘，则球从击球点至落地点的位移等于12W

D.若排球恰好落在球场的边缘，则%=15m/s

【答案】D

【解析】

排球做平抛运动，根据水平运动和竖直运动。分析作答。排球要过网，必须具有水平的速度，根据平抛运

动规律分析。

垂直落地。

【解答】

A.若排球恰好过网，则

水平方向：L=vot

竖直方向：H-h=|gt2

解得：v0=7.5m/s选项A错误；

B.排球做抛体运动，落地时具有水平速度，则即使击球的方向改变，球过网后也不可能垂直落地，B项错误;

C.若球恰好落在球场的边缘则球从击球点至落地点的水平分位移等于12m,球的位移为s=

V3.22+122m力12m.故C项错误；

D.若排球恰好落在球场的边缘则

水平方向：12m=vot

竖直方向：H=|gt2

联立解得：v0=15m/s,故选项D正确

故选D

15.［一般］如图，斜面/C与水平方向的夹角为a,在力点正上方与。等高处水平抛出一小球，其速度垂直

于斜面落到〃点，则切与力的比为（）

■tana'2tana,tan2a'2tan2a

【答案】D

【解析】

将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度关系求解。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。

【解答】

设小球水平方向的速度为V。，将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度

关系求解得竖直方向的末速度为vy=前J

设该过程用时为3则DA间水平距离为v°t,故口人=芸；

CD间竖直距离为¥，故CD=#J,得号=/一，故D正确，ABC错误。

22slnuDA2tan2u

故选D。

16.卜般］如图所示，小球以孙正对倾角为。的斜面水平抛出，重力加速度为g。若小球到达斜面的位移最

小，则飞行时间匕为（）

N

A.”孙丽。B."出詈…呼〉”卓

【答案】D

【解析】

由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线.设经过时间t到达斜面上，根据平

抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几

何关系即可求解。

解决本题的关键是知道怎样运动时位移最小，再根据平抛运动的基本规律结合几何关系解题。

【解答】

过抛出点作斜面的垂线，如图所示：

当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t,则

水平方向：x=vot

竖直方向：y=|gt2

根据几何关系有:=tan0

vt

则妥o=tan0

解得t=iBr=看,故D正确，ABC错误。

故选Do

17.［较易］刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在

锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖

直距离为0.8m,面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m,锅的直径为0.4m。若削出的面片落入锅中，则面片

的水平初速度不可能是(g=10m/s2)()

A.0.8m/sB.1.2m/sC.1.5m/sD.1.8m/s

【答案】A

【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合

水平距离的范围求出初速度的范围，即可选择。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。

【解答】

解：削出的面片在空中做平抛运动，根据平抛运动的规律，

水平方向有：x-vot

竖直方向有：h=|gt2

得:%=x幅

由题得水平距离的范围为：0.4m<x<0,8m,

联立可得：1m/s<v0<2m/s,由此可知面片的初速度不可能是0.8m/s,故BCD错误，A正确；

故选Ao

18.［一般］如图，窗子上、下沿间的高度H=1.05m,墙的厚度d=0.30m,某人在离墙壁距离L=1.20m、

距窗子上沿力=0.20m处的尸点，将可视为质点的小物件以-的速度水平抛出，小物件能够直接穿过窗口并

落在水平地面上，取g=10m/s2。则以下r的取值范围满足条件的是

A.v>7m/sB.3m/e<v<6m/g

C.v<3m/sD.3m/g<v<7m/e

【答案】B

【解析】

小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，由分位

移公式求解。

解决本题的关键明确临界条件，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活

解答.

【解答】

小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时V最大。此时有

L=Vmaxt，h=1gt2,

代入数据解得Vmax=6m/s,

恰好擦着窗口下沿左侧时速度V最小，则有

，2

L+d=vmint\H+h=igt,

代入数据解得Vmin=3m/s,

故v的取值范围是3m/s<u<6m/s,故B正确，ACD错误。

故选Bo

19.［一般］在教学楼的楼梯口，有如图所示的0、1、2、3、...k级台阶，每级台阶的长为30颂，高为15cm（g=

10m/s2）»某同学从第0级台阶的边缘以%=4m/s水平踢出一足球（不计一切阻力），则足球将落在第（）级

上。

台阶

4

5

6

级级级7级

A.

B.

D.

】C

【答案

】

【解析

系即

何关

合几

，结

运动

落体

自由

向做

直方

，竖

运动

匀速

向做

平方

点水

的特

运动

平抛

根据

动，

抛运

做平

小球

解。

可求

上。

台阶

落到

就会

线，

了直

突破

物体

只要

注意

题要

在解

律，

本规

的基

运动

平抛

考查

本题

答】

【解

，

阶上

到台

球落

则小

线，

该直

越过

小球

只要

线，

的直

端点

接各

条连

作一

如图

：

律得

动规

抛运

,由平

间为t

的时

线上

到斜

球落

设小

1,

z

gt

y=-