第14讲 抛体运动（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第14讲抛体运动目录01模拟基础练【题型一】平抛运动的基本规律 【题型二】斜面、圆弧上的平抛【题型三】平抛运动的临界问题【题型四】斜抛运动02重难创新练【题型一】平抛运动的基本规律 1.投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记·投》记载，以壶口作标的在一定的水平距离投箭矢，以投入多少决胜负现将某同学进行投壶的游戏简化为抛体运动，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力。箭矢从距壶口P点竖直高度为的O点以初速度水平抛出，恰好落在壶口P点，O、P两点之间的水平距离为，重力加速度g取，则下列说法错误的是（）A．箭矢抛出的初速度B．箭矢从O运动到壶口P的时间为C．箭矢落入壶口P的速度大小为D．以抛射点O为坐标原点，初速度方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立平面直角坐标系，则该箭矢运动的轨迹方程为2.飞镖运动是一项室内体育运动。如图所示，投掷者将飞镖以某一速度水平掷出，击中靶心上方，若要击中靶心，则下列措施可以实现的有（均不考虑空气阻力）（）A．仅把投掷点向前移B．仅把投掷点向上移C．仅将飞镖的质量变大一些D．投掷时速度小一些，其他不变3.如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮，在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出，篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点，不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动，下列说法正确的是（）A．A点投出在空中的运动时间长B．B点投出在空中运动的时间长C．B点投出打到P点的速度大D．B点投出打到P点的速度小4.某人骑摩托车越过一个壕沟，壕沟两侧的高度差。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车恰好越过这个壕沟的初速度为，重力加速度。求：（1）摩托车在空中运动的时间t；（2）壕沟两侧的水平距离x；（3）摩托车恰好越过壕沟落地前瞬间的速度大小v。5.如图所示，可视为质点的小球从盒子（厚度和直径不计）正上方处以初速度水平抛出，与此同时盒子以某一初速度（大小未知）被推出，盒子在摩擦力作用下做匀减速直线运动，小球恰好落入盒子中。已知盒子与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力，求：（1）小球从抛出到刚落入盒子中的水平位移大小；（2）小球刚落入盒子中时的速度大小；（3）盒子的初速度大小。【题型二】斜面、圆弧上的平抛问题6．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的竖直高度差为20m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取。则下列说法错误的是（）A．运动员在A处的速度大小为B．运动员在空中飞行的时间为2sC．运动员在空中离坡面的最大距离为D．运动以从A到B速度变化量为10m/s7．如图所示，A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（）A．球1和球2抛出时初速度之比为B．球1和球2速度增加量之比为1：2C．球1和球2运动的时间之比为2：1D．球1和球2运动时的加速度之比为1：28.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道放置于竖直平面内，质量均为m的两小球从轨道最高点P开始运动，小球a从静止开始沿轨道下滑，小球b以某一初速度水平抛出，一段时间后落到半圆轨道的最低点Q，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（

）A．小球b刚落到Q点时的速度大小为B．小球b刚落到Q点时重力的瞬时功率为C．从P到Q，小球a所需时间小于小球b所需时间D．从P到Q，小球a所需时间等于小球b所需时间9．如图所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O。一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度水平向右抛出，落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为，重力加速度为，则小球从A运动到C的时间为（，）（）A．4s B．6s C．8s D．3s【题型三】平抛运动的临界问题10.小明家建造坯房时窗户开口竖直高度H=2.25m，已知墙壁的厚度d=0.35m。小明在离墙壁距离L=1.4m，距窗子上沿高h=0.2m处的P点，将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2，则v的取值范围约为（）A．v>2m/s B．v>2.5m/sC．2m/s<v<7m/s D．2.5m/s<v<7m/s11.如图所示，水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO'以恒定转速转动，规定经过O水平向右为x轴的正方向，圆盘上方距盘面高为h=0.8m处有一个玻璃杯，杯底中央一小孔正在不间断滴水，玻璃杯随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v=1m/s，已知玻璃杯在t=0时刻开始滴下第一滴水，此时杯底小孔恰好经过圆心O点的正上方，以后每当前一滴水落到盘面上时下一滴水刚好离开杯孔（g=10m/s2），求：（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上；（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动传送带的最小角速度ω的值（计算结果用π表示）；（3）第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最大距离x。13.如图所示，网球比赛中，运动员将网球（可视为质点）水平击出，击球点到网的水平距离为、与网上边缘的竖直高度差为。不计空气阻力，取重力加速度，要使网球能越过网落到对方场地，网球被击出时的最小速度为（）A．40m/s B．30m/s C．20m/s D．10m/s【题型三】斜抛运动14.2021年9月2日，辽宁沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇，迎接第八批志愿军烈士遗骸回家。两辆消防车凌空喷射出两道在空中最高点对接的巨型水柱，出现一个“水门”状的效果。若不计空气阻力，两侧同一水平位置喷射出的水柱恰好是对称的抛物线，下列说法正确的是（）A．两侧喷射出的水初速度相同B．两侧喷射出的水从喷出点至最高点所用的时间相等C．任意一小段水柱，其受到的合力方向总与其速度方向垂直D．取任意一小段水柱，在相等时间间隔内速度的变化量不相同15.如图所示，A、B两篮球从相同高度以相同方向抛出后直接落入篮筐，两球从抛出到落入篮筐过程中，下列判断正确的是（）A．两球在最高点加速度都为零B．两球运动的最大高度相同C．两球抛出时的初速度大小相等D．两球速度变化量的方向始终竖直向下16．水稻播种时某次同时抛出的谷粒中有两颗运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度大小分别为和，且，方向水平，方向斜向上。两颗谷粒质量相同。不计空气阻力。下列说法正确的是（

）A．谷粒1和谷粒2在P点相遇B．谷粒1在P点的速度大于谷粒2在P点的速度C．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的速度变化量小于谷粒2的D．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的动能变化量小于谷粒2的1．如图所示，象棋的棋子压着纸条，放在光滑水平桌面靠近边缘处，沿水平方向抽动纸条，使得棋子立刻相对纸条滑动。第一次将纸条抽出，棋子落在地面上的P点。将棋子和纸条放回原处，第二次将纸条抽出，棋子落在地面上的Q点。两次相比（）A．纸条对棋子的摩擦力做功一样多 B．第二次纸条抽出平均速度更小C．第一次棋子落地速度与水平方向夹角更小 D．第二次纸条对棋子的摩擦力更大2．如图甲所示，投壶是中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也”。两同学用小球代替箭玩投壶游戏，两人从同一竖直线上不同高度的两位置沿水平方向分别抛出a、b两个小球，两小球从壶口同一位置落入壶中，入壶瞬间速度方向如图乙所示。两小球均可视为质点，空气阻力可忽略不计。a、b两小球相比较，下列说法正确的是（  ）A．小球a初速度较大 B．小球a被抛出时离地高度大C．小球a在空中运动的时间长 D．小球a在空中运动过程中速度变化量较大3．环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外排出大量污水。环保人员观察和测量发现，排污管水平设置，管口离地面高度约为，污水落地点距管口水平距离约为，口内直径约为，重力加速度，忽略空气阻力，则以下估算正确的是（）A．污水从管口排出速度为B．每秒排污体积C．若建立如图所示的直角坐标系，空中的污水构成的曲线满足方程D．污水落地速度为4.如图所示，摩托车爱好者骑着摩托车在水平路面上遇到沟壑，摩托车以水平速度离开地面，落在对面的平台上。若增大初速度，下列判断正确的是（）A．运动时间变长B．速度变化量增大C．落地速度可能减小D．落地速度与竖直方向的夹角增大5．如图所示，半球面半径为R，A点与球心O等高，小球两次从A点以不同的速率沿AO方向抛出，下落相同高度h，分别撞击到球面上B点和C点，速度偏转角分别为和，不计空气阻力。则小球（  ）A．运动时间 B．两次运动速度变化C．在C点的速度方向可能与球面垂直 D．6．2023年5月，据中科院力学所的消息，我国JF-22超高速风洞研制成功。作为研制新一代飞行器的摇篮，JF-22超高速风洞可以复现几十千米高空、速度最高达约三十倍声速的飞行条件。若将一小球从风洞中地面上的A点竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9:16。小球最后落回到地面上的C点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．小球运动的加速度大小为B．小球从A到B的过程中动能持续减小C．小球在空中的最小动能与A点的动能之比为9:16D．小球从A到B与从B到C的过程中所受风力做功相同7.如图所示，某运动员将篮球从A点斜向上抛出，篮球垂直撞在竖直篮板上的O点，反向弹回后正好落在了A点正下方的B点。若将篮球看作质点且不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．篮球上升阶段与下降阶段运动时间相同B．篮球撞击O点前后的瞬时速度大小相同C．篮球从O点运动到B点过程加速度逐渐增大D．篮球上升阶段与下降阶段速度变化量的方向相同8.（多选）如图所示为一个简易足球场，球门宽为6m。一个同学在球门中线距离球门4m处采用头球将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）。同学顶球点的高度为1.8m。从头顶球到球落地的过程，忽略空气阻力，足球做平抛运动，g取，则（）A．足球的位移小于5mB．足球运动的时间为0.6sC．足球初速度的大小约为D．足球在竖直方向上速度增加了9.（多选）在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3∶0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕。如图所示，排球场的宽为d，长为2d，球网高为，发球员在底线中点正上方的O点将排球水平击出，排球恰好擦着网落在对方场地边线上的E点，，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．排球做平抛运动的时间为 B．O点距地面的高度为C．排球击出时的速度大小为 D．排球着地时的速度大小为10.（多选）北京冬奥会跳台滑雪比赛在国家跳台滑雪中心“雪如意”举行，跳台滑雪主要分为四个阶段：助滑阶段、起跳阶段、飞行阶段和着陆阶段。某大跳台的着陆坡是倾角θ=37°的斜面。比赛中某质量m=80kg（包括器械装备）的运动员脚踏滑雪板沿着跳台助滑道下滑，在起跳点O点以v0=20m/s的水平速度腾空飞出，身体在空中沿抛物线飞行落至着陆坡上的M点后，沿坡面滑下并滑行到停止区，最终完成比赛，如图所示。已知B点（图中未画出）是该运动员在空中飞行时离着陆坡面最远的点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，以起跳点O点所在的平面为0势能面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．运动员在B点时的速度变化率大小为10m/s2B．B点距离着陆坡面的距离为9mC．O、M间的距离为125mD．运动员从O点到B点的位移大小等于从B点到M点的位移大小11.（多选）如图为倾角为的斜坡，斜坡底端Q点正上方有M和N两点，甲战斗机以水平速度飞到M点时释放炸弹A，准确命中斜坡上的一点P，MP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度飞到N点时释放炸弹B，也准确命中斜坡上的同一点P，命中时速度方向恰好垂直于斜坡。已知两颗炸弹完全相同，在空中可视作做平抛运动，则（

）A．炸弹A、B在空中的飞行时间之比为B．C．重力对炸弹A、B做功之比为D．任意相同时间内，炸弹A、B在空中的速度变化量之比为1∶112.（多选）“抛石机”是古代战争中常用的一种机械．某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程，其运动轨迹可简化为下图，A点为石块的投出点，B点为运动轨迹的最高点，C点为石块的落点，落点的速度方向与水平面的夹角为，已知A点与C点在同一水平面上，A、B两点之间的高度差为5m，石块视为质点，空气阻力不计．取，，重力加速度大小．则下列说法正确的是（

）A．石块从A点运动至C点的过程中加速度方向一直在改变B．石块离开A点时的速度大小为25m/sC．石块从A点运动至C点的过程中最小速度为22.5m/sD．A、C两点之间的距离为14.4m13.风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。（1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向；（2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。14.如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地，小明同学在距离墙面的水平地面上方处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，。（1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷的最小速度大小；（2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，求飞抛出时的初速度大小。15.为了采集某行星岩石内部的物质样品，先将岩石用行星探测车运往高处，然后水平抛出，让岩石重重地砸在行星表面，这样就可以将坚硬的岩石撞碎，进而采集到岩石内部的物质样品，如图所示，O点为斜坡底端，现将一块质量为m=1kg的岩石从O点正上方高度为处以初速度为水平抛出，岩石垂直打在倾角为的斜坡上，由于斜坡并不完全平滑，岩石沿竖直方向向上反弹，上升的最大高度为，求：（1）该行星表面的重力加速度大小；（2）