2024-2025学年新教材高中物理课时分层作业三抛体运动的规律新人教版必修第二册

课时分层作业(三)抛体运动的规律A级必备学问基础练1.下列速度—时间图像中，图线Ⅰ、Ⅱ分别表示物体以初速度v0做平抛运动时，水平方向和竖直方向的两个分运动速度的状况，其中正确的是()2．如图所示，在水平路面上一绝技运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8m，水平距离为8m，则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g取10m/s2)()A．0.5m/sB．2m/sC．10m/sD．20m/s3．如图所示，在M点分别以不同的速度将两个小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，lOP∶lPQ＝1∶3，且不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是()A．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∶44.[2024·沈阳高一检测]如图所示，一名运动员在参与跳远竞赛，他腾空过程中离地面的最大高度为L，成果为4L.假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α，运动员可视为质点，不计空气阻力，则有()A．tanα＝2B．tanα＝1C．tanα＝12D．tanα＝145.演习时，在某一高度水平匀速飞行的战斗机到目标水平距离为L时投弹(投弹瞬间炸弹相对战斗机的速度为零)，可以精确命中目标．若战斗机水平飞行高度加倍，飞行速度大小减半，要仍能命中目标，则战斗机投弹时到目标的水平距离为(不考虑空气阻力)()A．12LB．2C．LD．2L6．(多选)如图所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l.忽视空气阻力，则()A．A和B的位移大小相等B．A的运动时间是B的2倍C．A的初速度是B的1D．A的末速度比B的大7．[2024·重庆西南高校附中高一期末]如图所示，正在斜坡上玩耍的小猴子遇到了危急，在高处的母猴纵身一跃去救小猴子，最终落在小猴子前面M点处．已知斜坡与水平面夹角θ＝25°，母猴跳离前的位置O点与M点的竖直高度h＝5m，母猴的初速度沿水平方向，落在M点时速度与斜坡夹角α＝35°，不计空气阻力，g取10m/s2.求：(1)母猴在空中的运动时间；(2)OM的水平距离．B级关键实力提升练8.乒乓球是青少年比较宠爱的一项体育活动，如图甲所示．相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，若把乒乓球看成一个质点，乒乓球自最高点到落台的过程简化成如图乙所示模型，下列说法正确的是()A．过网时球1的速度大小小于球2的速度大小B．球1的飞行时间大于球2的飞行时间C．球1的速度改变率等于球2的速度改变率D．落台时，球1的速率等于球2的速率9.[2024·潍坊高一检测](多选)2024年北京冬奥会报道中利用“AI＋8K”技术，把全新的“时间切片”绝技效果首次运用在8K直播中，更精准清楚地抓拍运动员竞赛精彩瞬间，给观众带来全新的视觉体验．“时间切片”是一种类似于多次“曝光”的呈现手法．如图所示为我国运动员谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台竞赛中第三跳的“时间切片”绝技图．忽视空气阻力，将运动员看作质点，其轨迹abc段为抛物线．a，c两点高度不同，已知起跳点a的速度大小为v，起跳点a与最高点b之间的高度差为h，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A．运动员从a点到b点与从b点到c点的时间间隔相同B．运动员从a到b的时间为2ghC．运动员到达最高点时速度的大小为vD．运动员从a到b的过程中速度改变量的大小为2gh10．[2024·江苏苏州高一期末]棒球运动是一项集才智与英勇、趣味与协作于一体的集体运动项目．如图所示，投手在A点将球抛向捕手，捕手预备在B点接球，击球员预备在C点用棒击球．已知A点离地面1.8m，C点离地面1.0m，A、B两点的水平距离为20m．某次投手将球水平抛出，经0.5s球到达B点(击球员未击中球)．棒球可看作质点，空气作用力不计，g取10m/s2.求：(1)棒球被抛出时的速度大小；(2)棒球抛出后经过C点时的速度大小．11．[2024·全国甲卷]将一小球水平抛出，运用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光．某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示．图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3∶7.重力加速度大小取g＝10m/s2，忽视空气阻力．求在抛出瞬间小球速度的大小．课时分层作业(三)抛体运动的规律1．解析：因为做平抛运动的物体，在水平方向是匀速运动，竖直方向是自由落体运动，则两个方向的v­t图线如选项C所示．答案：C2．解析：依据x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2，将已知数据代入可得v0＝20m/s，故选D.答案：D3．解析：依题意两小球下落高度相同，依据公式h＝eq\f(1,2)gt2，所以两小球的下落时间之比为1∶1，故A、B错误；两小球的水平分位移之比为eq\f(x1,x2)＝eq\f(lOP,lOP＋lPQ)＝eq\f(1,4)，又x＝v0t，解得eq\f(v01,v02)＝eq\f(1,4)，故C错误，D正确．答案：D4．解析：运动员从最高点到落地的过程做平抛运动，依据对称性，可知平抛运动的水平位移为2L，则有L＝eq\f(1,2)gt2解得t＝eq\r(\f(2L,g))，运动员通过最高点时的速度为v＝eq\f(2L,t)＝eq\r(2gL)，则有tanα＝eq\f(gt,v)＝1，故A、C、D错误，B正确．答案：B5．解析：炸弹投下后做平抛运动，则在竖直方向：h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2h,g)).在水平方向：L＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g)).由L＝v0eq\r(\f(2h,g))可知，当战斗机飞行的高度加倍，飞行速度减半时，炸弹的水平位移变为原来的eq\f(\r(2),2)倍，即飞机投弹时到目标的水平距离应为eq\f(\r(2),2)L，选项B正确．答案：B6．解析：A、B的位移大小均为x＝eq\r(（2l）2＋l2)＝eq\r(5)l，但方向不同，A正确；由h＝eq\f(1,2)gt2解得t＝eq\r(\f(2h,g))，则tA＝2eq\r(\f(l,g))，tB＝eq\r(\f(2l,g))，所以tA＝eq\r(2)tB，B错误；由x＝v0t可知做平抛运动的物体的初速度v0＝xeq\r(\f(g,2h))，解得vAx＝eq\f(\r(gl),2)，vBx＝eq\r(2gl)，即vBx＝2eq\r(2)vAx，C错误；依据平抛运动推论eq\f(vy,vx)＝eq\f(2y,x)，可得veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(A))＝veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(Ay))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(Ax))＝eq\f(17,4)gl，veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B))＝veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(By))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(Bx))＝4gl，则vA＝eq\f(\r(17gl),2)，vB＝2eq\r(gl)，vA>vB，故D正确．答案：AD7．解析：(1)依据h＝eq\f(1,2)gt2解得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×5,10))s＝1s.(2)猴子落到M点时的竖直速度vy＝gt＝10m/s水平速度vx＝v0＝eq\f(vy,tan（α＋θ）)＝eq\f(10,\r(3))m/s水平位移x＝v0t＝eq\f(10,\r(3))m＝5.8m则OM的水平距离为5.8m.答案：(1)1s(2)5.8m8．解析：由题图乙知，两球下落的高度相同，依据h＝eq\f(1,2)gt2知，h相同，则两球的飞行时间相等，B错误；平抛运动在水平方向是匀速直线运动，球1的水平位移大，依据x＝v0t知，球1过网时的速度大小大于球2过网时的速度大小，A错误；两球的速度的改变率即加速度大小，均为重力加速度，C正确；在竖直方向上，由veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y))＝2gh知，两球落台时的竖直分速度大小相等，依据速度的合成，则v＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))，故落台时球1的速率大于球2的速率，D错误．答案：C9．解析：运动员做斜抛运动，从最高点到等高位置时间相等，a、c两点到b点的竖直高度不同，因此时间不同，故A错误；依据h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\f(\r(2gh),g)，故B正确；由v＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(x))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))知，vx＝eq\r(v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))＝eq\r(v2－2gh)，运动员到达最高点的速度和运动的水平初速度相等，故C正确；从a到b速度改变量Δv＝gt＝eq\r(2gh)，故D正确．答案：BCD10．解析：(1)棒球做平抛运动，从A点到B点，水平方向做匀速直线运动，有xAB＝v0tAB解得v0＝40m/s.(2)依题意，棒球从A点到C点的竖直高度差为hAC＝1.8m－1.0m＝0.8m则棒球在C点的竖直分速度大小为vy＝eq\r(2ghAC)＝4m/s所以棒球抛出后经过C点时的速度大小v＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))＝4eq\r(101)m/s＝40.2m/s.答案：(1)40m/s(2)40.2m/s11．解析：依题意，相邻两球影像间隔的时间t＝4t0＝0.2s设初速度大小为v0，如图所示：由O到A，水平方向：x1＝v0t竖直方向：y1＝eq\f(1,2)gt2又s1＝eq\r(xeq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＋yeq\o