2024高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第2讲抛体运动的规律及应用课时作业含解析

PAGE4-第2讲抛体运动的规律及应用1．(人教版必修2·P9·例题1改编)以初速度v0＝20m/s，从20m高台上水平抛出一个物体(g取10m/s2)，则()A．2s后物体的水平速度为20m/sB．2s后物体的速度方向与水平方向成45°角C．每1s内物体的速度改变量的大小为10m/sD．每1s内物体的速度大小的改变量为10m/sC[物体从高台落至地面所用时间t＝eq\r(\f(2h,g))＝2s，故2s后物体落至地面，速度为0，选项A、B错误；速度的改变表现为竖直方向速度的改变，所以Δt＝1s内，速度的改变量Δv＝gΔt＝10m/s，所以选项C正确；物体的运动速度大小为eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))，每1s内，其改变量不同，选项D错误。]2．(2024·广西博白期末)物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间t的改变图象中，正确的是()B[tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)＝eq\f(g,v0)t，eq\f(g,v0)为定值，tanθ与t成正比，故B正确。]3．(2024·广东惠州调研)如图所示，A、B两个平台水平距离为7.5m，某同学先用一个小球从A平台边缘以v0＝5m/s的速度水平抛出，结果小球落在了B平台左侧边缘下方6.25m处。重力加速度g取10m/s2，忽视空气阻力，要使小球从A平台边缘水平抛出能落到B平台上，则从A平台边缘水平抛出小球的速度至少为()A．6m/s B.7.5m/sC．9m/s D.11.25m/sB[本题考查平抛运动的临界问题。由平抛运动的规律可知，第一次抛出小球时满意x＝v0t1，h＋6.25m＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)；当小球恰能落到平台B上时，有x＝v0′t2，h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，联立解得v0′＝7.5m/s，故选B。]4．(2024·揭阳模拟)甲、乙两位同学在同一地点，从相同的高度水平射箭，箭落地时，插入泥土中的形态如图所示，若空气阻力不计，则()A．甲同学射出的箭的运动时间大于乙同学射出的箭的运动时间B．甲同学射出的箭的初速度小于乙同学射出的箭的初速度C．甲同学所射出的箭的落地点比乙同学的远D．欲使两位同学射出的箭一样远，应降低甲同学射箭出射点高度B[A项，依据竖直方向的自由落体运动可得h＝eq\f(1,2)gt2，由于高度相等，所以甲同学射出的箭的运动时间等于乙同学射出的箭的运动时间，故A项错误；B项，依据竖直方向的自由落体运动可得落地时的速度vy＝eq\r(2gh)，设落地时速度与水平方向的夹角为θ，依据运动的合成与分解可得v0＝eq\f(vy,tanθ)＝eq\f(\r(2gh),tanθ)，则θ越大，v0越小，所以甲同学射出的箭的初速度小于乙同学射出的箭的初速度，故B项正确；C项，依据x＝v0t可知，甲同学所射出的箭的落地点比乙同学的近，故C项错误；D项，欲使两位同学射出的箭一样远，可以增加甲同学射箭出射点高度，也可以减小乙同学的射箭出射点高度，故D项错误。]5.如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹，三个小球到墙壁的水平距离均相同，且a和b从同一点抛出。不计空气阻力，则()A．a和b的飞行时间相同B．b的飞行时间比c的短C．a的水平初速度比b的小D．c的水平初速度比a的大D[由题图可知b下落的高度比a的大，依据t＝eq\r(\f(2h,g))可知，b飞行时间较长，依据v0＝eq\f(x,t)，可知a、b的水平位移相同，则a的水平初速度比b的大，选项A、C错误；b下落的高度比c的大，则b飞行的时间比c的长，选项B错误；a下落的高度比c的大，则a飞行的时间比c的长，依据v0＝eq\f(x,t)，可知a、c的水平位移相同，则a的水平初速度比c的小，选项D正确。]6.(2024·石家庄二中月考)如图所示，斜面体固定在水平面上，竖直边长是底边长的一半。现有两个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最终落在斜面上，其中a的初速度为v0，b的初速度为3v0，下列推断正确的是()A．a、b两球的飞行时间之比为1∶2B．a、b两球的飞行时间之比为1∶3C．a、b两球的飞行时间之比为1∶1D．a、b两球落到斜面上的瞬时速度方向肯定不同B[设斜面倾角为θ，对小球，有tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(gt,2v0)，因a和b的初速度之比为1∶3，所以飞行时间之比为1∶3，选项A、C错误，B正确；设速度与水平方向的夹角为φ，有tanφ＝eq\f(gt,v0)＝2tanθ，所以a、b两球落到斜面上的瞬时速度方向肯定相同，选项D错误。]7.(2024·贵州黔东南州一模)如图所示，A球在B球的斜上方，两球相向水平抛出。若要使两球在与两球抛出的距离相等的竖直线上相遇，则()A．A、B两球要同时抛出B．B球要先抛出C．A球抛出时的速度大于B球抛出时的速度D．A球抛出时的速度小于B球抛出时的速度D[本题考查平抛运动中的相遇问题。两球都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g))，可知A做平抛运动的时间较长，由于两球在水平距离相等的竖直线上相遇，所以A球要先抛出，故A、B错误；水平方向有x＝v0t，因为x相等，A平抛运动的时间较长，所以A球抛出时的速度小于B球抛出时的速度，故C错误，D正确。]8．(2024·湖南永州模拟)如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端c处。现在c点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的三等分点d处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是()A．ta＝eq\f(\r(3),2)tb B.ta＝3tbC．va＝eq\f(\r(3),2)vb D.va＝eq\f(3,2)vbC[a、b两球下降的高度之比为3∶1，依据h＝eq\f(1,2)gt2可知，t＝eq\r(\f(2h,g))，则运动的时间关系是ta＝eq\r(3)tb，故A、B错误；因为a、b两球的水平位移之比为3∶2，由v0＝eq\f(x,t)得va＝eq\f(\r(3),2)vb，故C正确，D错误。]9．(多选)2024年雅加达亚运会朱婷领衔中国女排三局完胜泰国队，获得亚运会冠军。竞赛中，球员甲接队友的一个传球，在网前L＝3.60m处起跳，在离地面高H＝3.20m处将球以v0＝12m/s的速度正对球网水平击出，对方球员乙刚好在进攻路途的网前，她可利用身体任何部位进行拦网阻击。假设球员乙的直立和起跳拦网高度分别为h1＝2.50m和h2＝2.95m，g取10m/s2。下列情景中，球员乙可能拦网胜利的是()A．乙在网前直立不动B．乙在甲击球时同时起跳离地C．乙在甲击球后0.2s起跳离地D．乙在甲击球前0.3s起跳离地BC[排球运动到乙位置的时间为t＝eq\f(L,v0)＝eq\f(3.6m,12m/s)＝0.3s；该段时间排球下降的距离为h＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×0.32m＝0.45m；此时排球离地高度为h3＝H－h＝3.2m－0.45m＝2.75m>h1，故乙在网前直立不动拦不到，故A错误；球员乙起跳拦网高度为h2＝2.95m，跳起的高度为Δh＝(2.95－2.5)m＝0.45m，竖直上抛运动的下降时间与上升时间相等，故有t′＝eq\r(\f(2·Δh,g))＝eq\r(\f(2×0.45,10))s＝0.3s，故乙在甲击球时同时起跳离地，在球到达乙位置时，运动员乙刚好到达最高点，可以挡住，故B正确；结合选项B的分析，乙在甲击球后0.2s起跳离地