抛体运动的规律练习
一、单选题 1.北京冬奥会将在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会。如图,某滑雪运动员从弧形坡面上滑下沿水平方向飞出后又落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为θ。某次训练时,运动员从弧形坡面先后以速度v0和3v0水平飞出,飞出后在空中的姿势保持不变。不计空气阻力,则( ) A.运动员先后落在斜面上时速度的方向不同 B.运动员先后落在斜面上位移之比为1:3 C.运动员先后落在斜面上速度的变化量之比为1:3 D.运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为1:3 2.如图所示为一通关游戏示意图,与关门水平距离为L的左上方有一手枪,手枪可以水平发射出初速度大小可以调节的子弹,关门上端距枪口的竖直距离为H,L=2H。通关时,游戏者操控手枪射出子弹的瞬间关门开始运动,关门以大小为v的速度水平向左匀速运动的同时还以大小为v的初速度做竖直上抛运动。游戏要求子弹恰好从关门的上端擦边而过就算通关,重力加速度为g,不计空气阻力。如果能够通关,子弹的初速度大小为( ) A.v B.v C.2v D.v 3.飞镖是常见的一种娱乐方式,某同学瞄准标靶,水平掷出飞镖,飞镖落在竖直墙上标靶中心点的正上方点A处,如图所示,若飞镖掷出后的运动可视为平抛运动,仅改变其中一个因素,使飞镖能落在标靶中心处,以下方式可行的是( ) A.离标靶稍近一点 B.让飞镖出手速度稍小一些 C.飞镖出手点的高度再高一点 D.把标靶的位置往下移动一点 4.如图所示,斜面上a,b、c,d四点共线,且。现从点分别以水平速度、、抛出三个物体,在斜面上的落点分别为b、c、d。不计空气阻力,下列说法正确的是( ) 三个物体在空中运动的时间之比为1:2:3 B.三个物体平抛的初速度大小之比为1:2:3 C.三个物体落在斜面上时速度的方向相同 D.三个物体落在斜面上时速度的大小相同 5.如图所示,甲、乙两同学模拟古代投壶比赛,他们自P、Q两点分别以v1、v2的速度同时水平抛出小球,P比Q位置更高,两小球均射到壶口O点,且在O点时速度方向相同,忽略空气阻力,下列说法正确的是( ) A.两小球抛出的初速度相等 B.两小球飞行时间相等 C.抛出点P、Q与O共线 D.两小球到达O点的速度相等 6.如图,甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、,A以速度斜向上抛出。以速度竖直向上抛出。当A到达最高点时恰与相遇。不计空气阻力,A、均可视为质点,重力加速度为,以下说法正确的是( ) A. B.相遇时A的速度一定为零 C.从抛出到最高点的时间为 D.从抛出到相遇的速度的变化量较大 7.如图所示,两个高度相同的斜面,倾角分别为30°和60°小球A、B分别由斜面顶端以相同大小的水平速度v0抛出,若两球均落在斜面上,不计空气阻力,则A、B两球平抛运动过程( ) A.飞行的时间之比为1:3 B.水平位移大小之比为1:9 C.竖直下落高度之比为1:3 D.落至斜面时速度大小之比为1:3 8.把质量为的石块从高处以角斜向上抛出,如图所示,初速度是,不计空气阻力,取。要增大石块落地的水平距离,下列方法一定可行的是( ) A.仅减小石块的质量 B.仅增大石块初速度的大小 C.仅增大石块初速度的仰角 D.仅减小石块抛出时的高度 9.如图所示,一可看作质点的小球从一台阶顶端以4m/s的水平速度抛出,每级台阶的高度和宽度均为1m,如果台阶数足够多,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则小球将首先落到标号为几的台阶上( ) A.2 B.3 C.4 D.5 10.如图,两小球、从同一高度分别以和的初速度水平抛出,都落在了倾角的斜面上的点,其中小球垂直打到斜面上,已知,.则、大小之比为( ) A. B. C. D. 11.2021年8月6日,东京奥林匹克女子标枪决赛,中国田径队在奥运会上迎来了重大突破,刘诗颖以66.34米的个人赛季最好成绩成功夺冠,如图所示.假设3次投掷,标枪的出手位置和离开手时的速度大小相等、方向略有不同.如标枪在空中仅受重力作用且可看成质点.下列说法正确的是( ) A.三次投掷,标枪的水平位移都相等 B.三次投掷,标枪的运动时间都相等 C.如忽略刘诗颖投掷标枪时出手点离地高度,当投掷方向与水平方向等于37度角时水平位移最大 D.如忽略刘诗颖投掷标枪时出手点离地高度,当投掷方向与水平方向等于45度角时水平位移最大 12.如图,离地面高h=0.8m处有甲、乙两个小球,甲以初速度v0水平射出,同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面下滑,若甲、乙同时到达地面,g=10m/s2,则v0的大小是( ) A.1m/s B.m/s C.2m/s D.m/s 13.如图所示,虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹,A、B为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时,速度大小为6m/s、与竖直方向夹角为60°;它运动到B点时,速度方向与竖直方向夹角为30°,不计空气阻力,取重力加速度。下列说法中正确的是( ) A.小球通过B点的速度为12m/s B.小球的抛出速度为3m/s C.A、B之间的距离为3.6m D.小球从A点运动到B点的时间为0.6s 14.如图所示,一名运动员在参加跳远比赛,他腾空过程中离地面的最大高度为L,成绩为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=2 B.tanα=1 C.tanα= D.tanα= 15.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点水平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运动的时间之比为2∶ 1 B.球1和球2位移大小之比为1∶ 3 C.球1和球2抛出时初速度之比为2:1 D.球1和球2运动时的加速度之比为1∶ 2 16.如图所示,在水平地面上M点的正上方h高度处,将小球S1以初速度v1水平向右抛出,同时在地面上N点处将小球S2以初速度v2竖直向上抛出。在S2上升到最高点时恰与S1球相遇,不计地面阻力和空气阻力。则两球在这段过程中( ) A.做的都是变加速运动 B.速度变化量的大小不相等 C.速度变化量的方向不相同 D.相遇点在N点上方处 17.如图,将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出,它们均落在水平地面上的P点,a球抛出时的高度较b球的高,P点到两球起抛点的水平距离相等,不计空气阻力。与a球相比,b球的( ) A.初速度较大 B.速度变化率较大 C.落地时速度一定较大 D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大 18.跳台滑雪的比赛场地由滑门、助滑坡、着陆坡、停止区组成,若将着陆坡简化为如图所示的倾角为37°的斜面,运动员经起跳点后的腾空飞行简化为平抛运动,下列说法正确的是( ) A.运动员在空中的飞行时间与初速度成正比 B.运动员在空中的飞行时间与初速度的平方成正比 C.运动员起跳的初速度越大,落在着陆坡上时速度与斜面的夹角越小 D.运动员起跳的初速度越大,落在着陆坡上时速度与斜面的夹角越大 19.充气弹跳飞人娱乐装置如图1所示,开始时娱乐者静止躺在气包上,工作人员从站台上蹦到气包上,娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动,其重心运动轨迹如图2虚线POB所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面AC,与水平方向夹角θ=37°。已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与AC垂直,B点到轨迹最高点O的竖直高度h=3.2 m,水平距离l=2.4 m,AB在同一水平面上,忽略空气阻力,sin37°=0.6,则( ) A.P点到B点的位移为3.6 m B.AB之间的距离为0.4 m C.娱乐者从P点到B点过程中的时间0.8 s D.娱乐者从P点到B点过程中的最大速度5 m/s 20.某足球学校在一次训练课上训练定点吊球,现有A、B、C三位同学踢出的足球运动轨迹如图中实线所示,三球上升的最大高度相同,不计空气阻力,下列说法中正确的是( ) A.A同学踢出的球初速度的的竖直分量最大 B.C同学踢出的球落地时的速率最大 C.三个足球在最高点的速度相同 D.三位同学对球做的功一定相同 21.如图所示,从同一竖直线上不同高度A、B两点处,分别以速率v1、v2同时同向水平抛出两个小球,不计空气阻力,P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有( ) A.两球可能在P点相碰 B.两球的初速度大小v1﹥v2 C.落地前两球始终在同一竖直线上 D.落地前两球竖直方向的距离保持不变 22.如图所示是投掷飞镖游戏的示意图,O点距水平地面的高度为h,竖直靶板与O点的距离为x,不计空气阻力。当投掷者从O点以某一速度向右水平掷出飞镖时,飞镖打在靶上距地面高度为的C点。现将竖直靶板向右移动,仍以相同速度从O点水平掷出飞镖,飞镖打在靶上的位置应该是( ) A.打在C点 B.打在地面与C点之间 C.恰好打在靶板与地面的交点处 D.不能打在靶板上 23.如图甲所示,一名运动员在参加跳远比赛。其运动轨迹可以简化为如图乙所示,假设跳远运动员落入沙坑前经过了P、Q两点,经过P、Q两点时速度方向与水平方向的夹角分别为37°和45°。若运动员可视为质点,不计空气阻力,则P、Q两点连线与水平方向夹角的正切值为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( ) A. B. C. D. 24.某中学的教师运动会进行了飞镖项目的比赛,镖靶竖直固定,某物理老师站在离镖靶一定距离的某处,将飞镖水平掷出,飞镖插在靶上的状态如图所示。测得飞镖轴线与靶面上侧的夹角为60°,抛出点到靶面的水平距离为。不计空气阻力。飞镖抛出瞬间的速度大小为( )(取) A. B. C. D. 25.如图所示,某篮球运动员获得一罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球以v=9m/s的水平速度撞击篮板。已知篮球撞击点离地的高度为H=3.15m,投出点离地的高度为h=1.90m不计篮球受到的空气阻力,将篮球视为质点,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是( ) A.从投出到撞击篮板,篮球的运动时间为0.5s B.从投出到撞击篮板,篮球速度变化量的大小为9m/s C.投出点到篮板的水平距离为2.5m D.投出时篮球的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.4 26.如图所示,园林工人在静止水车上的同一位置,通过控制出水速率浇灌路边树木的树根处和树冠处,水从水枪口喷出,速率分别为、,喷射到、两处所需时间分别为、,水在空中的运动可视为平抛运动,下列说法正确的是( ) A., B., C., D., 27.“刀削面”师傅削面的情景如图所示,从面团上削出的面叶在空中的运动可视为平抛运动,面叶能否落入汤锅中,由它的( ) A.高度和初速度决定 B.高度和质量决定 C.质量和初速度决定 D.质量、高度和初速度决定 28.在公园里我们经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”,如图所示是“套圈”游戏的场景。假设某小孩和大人从同一条竖直线上距离地面不同高度处分别水平抛出两个小圆环,大人抛出圆环时的高度为小孩抛出圆环高度的倍,结果恰好都投中地面上同一物体。不计空气阻力,则大人和小孩所抛出的圆环( ) A.运动时间之比为 B.速度变化量之比为 C.速度变化率之比为 D.水平初速度之比为 29.在水平面上M点的正上方0.3m高度处,将A球以初速度水平向右抛出,在M点右侧地面上N点处,将B球以初速度斜向左上方45°角抛出,A球、B球水平距离为0.9m,不计空气阻力,以下说法正确的是( ) A.若两球同时抛出,经过0.1s后相遇 B.若两球同时抛出,相遇时速度变化量相等 C.若两球同时抛出,相遇时水平位移相同 D.若两球分别抛出并未相遇,落地后不反弹,则两球在空中运动时间相等 30.在篮球比赛中,某篮球运动员以大小为的初速度,将球与水平方向成53°斜向上投出,结果球刚好以与水平方向成37°角斜向下落入篮框中,不计空气阻力,忽略球大小的影响,g取,则球从抛出到落入篮框过程中速度变化量的大小为(已知,)( ) A. B. C. D. 31.在一堵竖直高墙前x远处的高台上水平抛出A、B两小球,若两球抛出的初速度vA>vB,A、B两球分别打到高墙a、b两点,则有(不计空气阻力)( ) A.a点在b点的上方 B.a点在b点的下方 C.A球打到a点的速率一定大于B球打到b点的速率 D.A球打到a点的速率一定小于B球打到b点的速率 32.如图所示,从水平地面上方某点,将一小球以的初速度沿水平方向抛出。不计空气阻力,取重力加速度大小,小球抛出点离地面的高度为。下列说法正确的是( ) A.小球经过0.3s落地 B.小球落地瞬间的速度大小为 C.小球从抛出到落地的位移大小为 D.小球在整个运动过程中的水平分位移大小与竖直分位移大小的比值为 33.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О点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出。O与A在同一高度,小球的水平初速度分别为、、,不计空气阻力,打在挡板上的相应位置分别是B、C、D,且AB∶BC∶CD=1∶3∶5,则、、之间的正确关系是( ) A.∶∶=5∶3∶1 B.∶∶=6∶3∶2 C.∶∶=3∶2∶1 D.∶∶=9∶4∶1 34.如图所示,从水平地面上a、b两点同时抛出两个物体,初速度分别为和,与水平方向所成角度分别为30°和60°,某时刻两物体恰好在空中相遇,不计空气阻力。则( ) A. B. C. D.不能判断 35.2021年8月滑板运动在奥运会上完成首秀,我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运滑板决赛的中国运动员。研究运动员在滑板上跳起至落回动作,下列说法正确的是( ) A.运动员和滑板都可以视为质点 B.运动员和滑板在此过程中的加速度相等 C.运动员与滑板的分离时间与滑板速度无关 D.运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等 36.某公园的人造瀑布景观如图所示,水流从高处水平流出槽道,恰好落入步行道边的水池中,现制作一个为实际尺寸的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度应为实际的( ) A. B. C. D. 37.从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,要使两球在空中相遇,则必须( ) A.先抛出A球 B.先抛出B球 C.两球质量相等 D.同时抛出两球 38.如图所示,已知固定斜面的倾角为37°,将小球从A点以v0= 4m/s的速度水平抛出,小球落在斜面上的B点,不计空气阻力, sin37°=0.6, cos37°=0.8, g= 10m/s2,则A、B两点间的距离为( ) A.2.4m B.3m C.3.2m D.4m 39.如图所示,某次军事演习中,轰炸机(图中未画出)水平射出的炸弹经后落到倾角为的斜坡上。若炸弹落到斜坡上时的速度方向与斜坡间的夹角为,取重力加速度大小,不计空气阻力,则炸弹射出时的初速度大小为( ) A. B. C. D. 40.第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办,跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示,运动员从跳台边缘的点水平滑出(运动员可视为质点,忽略空气阻力的影响),落到斜坡上的点。若测得运动员在空中飞行的时间约为,、两点间的水平距离约为,则运动员从点滑出时的速度大小约为( ) A. B. C. D. 参考答案 1.C 【解析】 A.设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为α,根据平抛运动的推论 因为θ不变,运动员先后落在斜面上时速度的方向与水平方向的夹角不变,所以运动员先后落在斜面上时速度的方向相同,A错误; B.根据平抛运动 解得 运动员先后落在斜面上时间之比为 运动员先后落在斜面上位移为 运动员先后落在斜面上位移之比为 B错误; C.运动员先后落在斜面上速度的变化量之比为 C正确; D.运动员先后落在斜面上动能的变化量 运动员先后落在斜面上动能的变化量之比为 D错误。 2.A 【解析】 设子弹射出后经时间t恰好从关门的上端擦边而过,子弹下降的距离 h1=gt2 关门竖直上升的距离 h2=vt-gt2 又 h1+h2=H 解得 t= 设子弹的初速度大小为v0,则子弹水平方向运动的距离 x1=v0t 关门水平方向运动的距离 x2=vt 又 x1+x2=L=2H 解得子弹的初速度大小 v0=v 3.B 【解析】 A.离标靶稍近一点,水平距离减小,初速度不变,则飞镖击中靶子的时间减小,竖直方向下落的高度减小,飞镖将打在A正点上方,故A错误; B.让飞镖出手速度稍小一些,水平距离不变,初速度变小,则飞镖击中靶子的时间增大,竖直方向下落的高度增大,可使飞镖打在A点正下方,从而击中靶心,故B正确; C.由于初速度不变,水平位移不变,则飞镖击中靶子的时间不变,则竖直方向上下落高度不变,所以若飞镖出手点的高度再高一点,飞镖将打在A点正上方,故C错误; D.由于初速度不变,水平位移不变,则飞镖击中靶子的时间不变,则竖直方向上下落高度不变,所以若把标靶的位置往下移动一点,飞镖将打在A点正上方,故D错误。 4.C 【解析】 A.现从点分别以水平速度、、抛出三个物体,在斜面上的落点分别为b、c、d,其下落高度之比为,由平抛运动规律 解得:,三个物体在空中运动的时间之比为,A错误; B.现从点分别以水平速度、、抛出三个物体,在斜面上的落点分别为b、c、d,其下落高度之比为,水平位移之比为 由平抛运动规律 联立解得:,三个物体平抛的初速度大小之比为,B错误; C.物体从点抛出落在斜面上,设斜面的倾斜角为,则有 联立解得:; 设物体落在斜面上与水平方向的夹角为,则有 联立解得:,由于斜面的角度相同,因此三个物体落在斜面上时速度的方向相同,C正确; D.由平抛运动规律可得,物体落在斜面上时速度的大小为 由上可知:,相同,因此三个物体落在斜面上时速度的大小之比为,D错误; 5.C 【解析】 AB.速度方向相同,则速度方向与水平方向夹角相同 自P点抛出小球的飞行时间长,因此抛出的初速度大,故选项A、B错误; D.到达O点的速度 到达O点的速度不等,故选项D错误; C.位移方向与水平方向夹角 因此PQO共线,故选项C正确。 6.A 【解析】 A.A球与B球相遇时,A球的竖直速度变为零,水平速度不为零,可知的竖直分速度等于,则,故A正确; B.A分解为竖直向的匀减速直线运动与水平向的匀速直线运动,相遇时A达到最高点则其竖直向的速度为0,水平向速度不变,合速度不为0,故B错误; C.A与B到达最高点的时间相等为 故C错误; D.两者受到的外力为重力,则加速度相同为g,而时间相同则速度变化量相同,故D错误; 7.A 【解析】 ABC.对于A球 解得 对于B球 解得 所以 由 可知水平位移大小之比为,由 可得竖直下落高度之比为,故A正确,BC错误; D.落在斜面上的竖直分速度 则落至斜面时速度 得落至斜面时速度大小之比为,故D错误。 8.B 【解析】 A.做抛体运动的物体,其运动情况与质量无关,故A错误; B.仅增大石块初速度的大小,则竖直分速度增大,则在空中运动时间变长;由可知,水平分速度增大,同时运动时间变长,则水平位移增大,故B正确; C.显然,当夹角接近,水平位移几乎为零,故仅增大石块初速度的仰角,水平位移不一定增大,故C错误; D.仅减小石块抛出时的高度,则在空中运动时间变短,由可知,水平分速度不变,时间变短,则水平位移减小,故D错误。 9.C 【解析】 小球做平抛运动,因为每级台阶的高度和宽度均为1m,故小球落到台阶上时有 在竖直方向上 在水平方向上 代入可得 解得解得 相应的水平距离 台阶数 知小球抛出后首先落到的台阶为第四级台阶 10.D 【解析】 两小球抛出后都做平抛运动,两球从同一高度抛出落到同一点,他们在竖直方向上的位移相等,小球在竖直方向上都做自由落体运动,由于 可知,他们的运动时间相等,对Q球 解得 球P垂直打在斜面上,则有 所以 ABC错误,D正确。 11.D 【解析】 AB.设标枪离开手时的速度方向与水平方向夹角 , 根据竖直方向 设标枪的出手位置距离地面的高度为h,则运动的时间 角度不同,时间不相等,水平位移 可知水平位移不相等,AB错误; CD.根据竖直方向 则运动的时间 水平位移 解得 知θ=45°时,sin2θ最大,则落地点和抛出点间的水平距离最大,C错误D正确。 12.B 【解析】 由水平射出的甲可求出运动的时间 对于乙,由牛顿第二定律 斜面的长度 联立解得 故B正确,ACD错误。 13.D 【解析】 AB.根据平行四边形定则知,小球平抛运动的初速度为 再结合平行四边形定则知,小球通过B点的速度为 故AB错误; D.小球在A点时竖直分速度为 在B点的竖直分速度为 则小球从A点到B点的时间为 故D正确; C.A、B之间的竖直距离为 B间的水平距离为 根据平行四边形定则知,A、B之间的距离为 故C错误。 14.B 【解析】 运动员从最高点到落地的过程做平抛运动,根据对称性,可知平抛运动的水平位移为,则有 解得 运动员通过最高点时的速度为 则有 ACD错误,B正确。 15.C 【解析】 A.作出辅助线如图,由几何知识可得出两小球竖直方向的位移比是 水平位移比是 由 得运动时间比 故选项A错误; B.球1和球2位移大小之比为 不一定等于1∶ 3,选项B错误; C.水平方向匀速运动,由 可知球1和球2抛出时初速度之比为 选项C正确; D.它们运动的加速度是重力加速度,所以选项D错误。 16.D 【解析】 A.由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,加速度恒定,做的都是匀变速运动,而非变加速运动,A错误; BC.由于两个球都只受重力作用,加速度都是重力加速度,由 知它们速度的变化量相同,速度变化量的方向都是竖直向下,BC错误; D.S1球做平抛运动,竖直方向则有 S2球做竖直上抛运动,则有 由题意得 解得 所以,相遇点在N点上方处。故选D。 17.A 【解析】 A.两个小球都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由 解得 则 小球水平方向都做匀速直线运动,由x=v0t,由题意x相等,又ta>tb,则知 故A正确; B.根据 可知,a、b速度变化率相同,故B错误; C.落地时速度 可知落地速度大小不确定,故C错误; D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切 a的h大,v0小,则大,落地时速度方向与其初速度方向的夹角大,故D错误。 18.A 【解析】 AB.运动员经起跳点后的腾空飞行简化为平抛运动,水平方向 竖直方向 由题意 可得 即运动员在空中的飞行时间与初速度成正比,故A正确,B错误; CD.设运动员落在着陆坡上时速度与水平方向的夹角为,则有 运动员起跳的初速度不同,落在着陆坡上时速度与水平方向夹角相同,与斜面的夹角也相同,故CD错误。 19.B 【解析】 D.由O点到B点过程,由 可得 可知人的水平分速度为 从P点到O点的运动可视为从O点平抛到P点的逆过程 P点竖直方向速度 从O到B过程,由竖直方向 可得到B点竖直方向的速度 所以到B点速度 因此运动到B点速度最大为,故D错误; C.从P到O时间 从O到B时间0.8s,知从P点到B点过程中的时间 故C错误; A.P点距离O点的高度为 P点距离B点(A点)的高度为 P点距离B点的水平距离为 P点距离B点的位移为 故A错误; B.PB间水平距离为3.6m,知AP之间的水平距离为 故AB之间的距离为 故B正确。 20.B 【解析】 A.设任一足球初速度为v,水平分速度为vx,竖直分速度为vy,在竖直方向上 由于三球上升的最大高度相同,所以三位同学踢出的足球竖直速度分量一样,选项A错误; BD.由于三球上升的最大高度相同,所以三个球在空中运动时间一样。又因为C同学的球水平位移最远,所以C同学的球水平分速度最大,又因为踢出球速度 所以C同学踢出的球落地时的速率最大,对球做功最多,选项B正确,D错误; C.由于球在最高点时,速度等于水平分速度vx,所以最高点的速度不同,选项C错误。 21.D 【解析】 A.平抛运动竖直方向上 两小球从抛出点到P点的高度h不同,所以所用时间也不同,则同时抛出两小球,在P点不可能相遇,故A错误; B.由以上分析可知,从抛出点到P点的时间t1>t2,在水平方向上 x=vt 水平位移相等,则v1<v2,故B错误; C.由以上分析可知,在水平方向上两小球都是匀速直线运动,初速度不相等,则在相等时间内水平位移也不相等,故落地前两球不在同一竖直线上,故C错误; D.在相等时间内,两小球在竖直方向上的距离 即两小球在落地前在竖直方向上的距离始终等于AB,保持不变,故D正确。 22.C 【解析】 飞镖打在靶上距地面的C点时有 得 初速度为 现将竖直靶板向右移动,若飞镖落地,则在空中运动的时间为 此过程中水平方向的位移为 则将竖直靶板向右移动,则飞镖恰好打在靶板与地面的交点处,故C正确,ABD错误。 23.C 【解析】 运动员腾空时,从最高点到落地过程中,做平抛运动。将P、Q两点速度分解,如图所示 连接P、Q,设与水平方向的夹角为θ,则 由图中几何关系和运动学公式,可得 x=v0t y=(v1+v2)t 由图中几何关系可得 v1=v0tan 37° v2=v0tan 45° 联立可得 24.D 【解析】 飞镖击中靶面时的水平速度为v0,则竖直速度 水平方向 解得 25.A 【解析】 A.篮球上升的高度为 篮球的运动可反向看成平抛运动,竖直方向满足 解得从投出到撞击篮板,篮球的运动时间为 t=0.5s A正确; B.从投出到撞击篮板,篮球速度变化量的大小为 B错误; C.投出点到篮板的水平距离为 C错误; D.投出时篮球的速度方向与水平方向夹角的正切值满足 D错误。 26.D 【解析】 根据 解得 因为 则 根据 可知 27.A 【解析】 根据平抛运动的规律 解得 面叶能否落入汤锅中,则水平位移x取决于面片的初速度v和高度h。 28.D 【解析】 A.根据 可知运动时间之比为 选项A错误; B.根据 可知,速度变化量之比等于时间之比为,选项B错误; C.速度变化率等于重力加速度,则之比为1:1,选项C错误; D.根据 可知,水平初速度之比等于时间的倒数比,为,选项D正确。 29.B 【解析】 AC.两球同时抛出,相遇时水平方向有 (v1+v2cos45°)t=0.9m 解得 而竖直方向 则两球恰能相遇;因为 v1t≠v2cos45°t 即相遇时水平位移不相同,故AC错误; B.抛出后,水平方向上两球做匀速直线运动,竖直方向上做匀变速运动,速度的变化量为△v=gt,从抛出到相遇,两球运动的时间t相同,所以相遇时速度变化量相等,故B正确; D.在竖直方向上,两球做匀变速运动,对于A球有 h=gt12 解得 对于B球有 解得 则两球在空中运动时间不相等,故D错误。 30.C 【解析】 球在空中做抛体运动,水平分速度不变,设抛出时的初速度大小为 31.A 【解析】 AB.平抛运动的水平位移 x=vt 速度越大,时间越短,再由 h=gt2 可得时间短的竖直位移小,高度高,所以a点在b点的上方,选项A正确,选项B错误; CD.a的水平速度比b大,b的竖直速度比a大,无法比较合速度 的大小,选项C、D错误。 32.A 【解析】 A.小球落地的时间 选项A正确; B.小球落地瞬间的速度大小为 选项B错误; C.小球从抛出到落地的水平位移 x=v0t=0.6m 则位移大小为 选项C错误; D.小球在整个运动过程中的水平分位移大小与竖直分位移大小的比值为 选项D错误。 33.B 【解析】 以不同速度水平抛出,竖直方向均为自由落体运动,由 可得 由于AB∶BC∶CD=1∶3∶5,则可得三次小球运动时间之比为 又有水平位移相同,水平方向做匀速直线运动,则由 可得平抛初速度之比为 ∶∶=6∶3∶2 34.A 【解析】 两物体能在空中相遇,在竖直方向的位移满足 解得 35.C 【解析】 A.运动员的肢体动作、滑板的角度变化对成绩的评定有影响,故运动员和滑板不可以视为质点,A错误; B.运动员与滑板在水平方向运动情况相同,加速度相同,但运动员还具有竖直方向的加速度,故两者的加速度不相等,B错误; C.运动员在竖直方向做竖直上抛运动,与滑板的分离时间为 该时间与滑板速度无关,C正确; D.运动员的位移从斜向上再转向水平,而滑板的位移始终沿水平方向,最终两者位移相等,故在此过程中位移并不始终保持相等,D错误。 36.A 【解析】 由题意可知,水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的,则有 得 所以时间变为实际的三分之一,则水流出的速度 由于水平位移变为实际的,时间变为实际的三分之一,则水流出的速度为实际的三分之一。 37.D 【解析】 由图可知,A、B两个小球在空中相遇,竖直方向的距离相同,所以下落的时间相同,所以必须同时抛出两球,但是水平方向A的距离更大,所以A球的初速度更大。 38.B 【解析】 设小球落在斜面上时,位移与水平方向的夹角为,则由平抛运动的特点知: 由 水平位移 39.B 【解析】 炸弹落到斜坡上时,据速度偏角公式可得 解得 40.B 【解析】 平抛运动水平方向是匀速直线运动,根据题意可知,运动员的水平速度
一、单选题 1.如图所示,将小球从倾角为的斜面上的点先后以不同速度向右水平抛出,小球分别落到斜面上的点、点,以及水平面上的点。已知点为斜面底端点,、、、在水平方向间隔相等,不计空气阻力,则( ) A.三次抛出小球后,小球在空中飞行的时间均不相同 B.小球落到、两点时,其速度的方向不同 C.若小球落到、两点,则两次抛出时小球的速率之比为 D.若小球落到、两点,则两次抛出时小球的速率之比为 2.小球a、b分别从平台边缘A点水平抛出,落点如图。设二者的初速度分别为va、vb,飞行时间分别为ta、tb,不计空气阻力。可以判断( ) A.ta=tb,va=vb B.tatb,vavb 3.如图所示,跳台斜坡与水平面的夹角,滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出,经过2s落到斜坡上的B点。不计空气阻力,重力加速度大小g取,则运动员离开A点时的速度大小为( ) A. B. C. D. 4.如图所示为抛球游戏,某人将小球水平抛向地面上的小桶,各物理量图中已标出。已知h=1.25m、L=5m、d=0.5m,小球的大小可以忽略,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。为了把小球抛进小桶中抛出的速度可能是( ) A.11.5m/s B.10.5m/s C.9.5m/s D.9m/s 5.在一次海上消防救援过程中,消防船启动了多个喷水口进行灭火。其中所处高度与口径都相同的甲、乙两喷水口的出水轨迹如图所示,两轨迹在同一竖直面内且最高点高度相同,不计空气阻力,则下列说法正确的是( ) A.喷口甲每秒喷出水的体积较大 B.喷口乙喷出的水初速度较大 C.喷口甲喷出的水在空中运动时间较长 D.喷口乙喷出的水在最高点的速度较大 6.如图,一斜坡在、两点的竖直高度分别为、,,一个可视为质点的小球从斜面顶点被水平向右抛出,刚好从点边缘飞过然后落在水平地面上,不计空气阻力,。则小球落地点离点的水平距离为( ) A. B. C. D. 7.如图甲所示,在某次壁球训练时,运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面反弹。若两次发球与水平方向夹角分别为30°和60°,不考虑球在空中受到的阻力,则( ) A.两球上升高度之比为1:3 B.碰到墙面前空中运动时间之比为1:3 C.球击打墙面的速度之比为3:1 D.两次发球的初动能之比为3:1 8.解放军某支部队在演练拔点作战。如图所示,装甲车在水平地面上沿直线前进,车上机枪的枪管水平。在车正前方竖直立一块长方形靶,当装甲车以速度20m/s运动到枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为800m/s。接着装甲车开始减速运动,行进10m后装甲车停下,机枪手以相同方式射出第二发子弹。不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10m/s2。若两颗子弹恰从靶上一个弹孔穿过,则L为( ) A.820m B.800m C.410m D.40m 9.如图,小球从A点斜向上抛出,恰好垂直撞到竖直墙壁的B点,已知小球在A点速度大小为,与水平方向成60°夹角。不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.小球上升的最大高度为0.6m B.小球在最高点的速度大小为3 C.小球从A运动到B的时间为0.3s D.间的水平距离为1.6m 10.如图所示,从倾角为的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上。当抛出的速度为时,小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为,下落高度为;当抛出速度为时,小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为,下落高度为,则( ) A.当时, B.当时, C.无论、关系如何,均有 D.若,则 11.如图为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O一人站在A点处以速度沿水平方向扔小石子,已知,取下列说法正确的是( ) A.若,则石块不可以落入水中 B.若石块能落入水中,则越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大 C.若石块不能落入水中,则越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 D.若石块不能落入水中,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角与速度大小无关 12.如图所示,同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为θ=53°的斜面AC相接于C点,A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球同时从A、B两点以一定大小的初速度沿水平方向同时抛出,两球恰好在C点相碰(不计空气阻力)。则下列说法正确的是( ) A.甲、乙小球两球初速度大小之比为3:4 B.若仅增大两球质量,则两球不再相碰 C.若甲球速度大小变为原来的一半,则恰能落在斜面的中点D D.若甲球速度大小变为原来的两倍,则可能垂直击中圆环BC 13.如图所示,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个圆弧形的坑。若摩托车从与圆心O等高的a点以初速度v水平飞出,落在坑中。关于该过程,下列说法中正确的是( ) A.摩托车的初速度越大,飞行时间越长 B.当摩托车落入圆弧形的坑最底部时,飞行时间最长 C.摩托车的位移大小与其初速度大小无关 D.摩托车的初速度越小,位移越大 14.如图所示,一小山由两个斜坡组成,左、右侧斜坡的倾角分别为53°和37°,熊大从山顶将一石块向左水平抛出,熊二从山顶将另一石块向右水平抛出,两石块都落在斜坡上。若熊大、熊二抛出的石块在空中运动的时间之比为5∶3,取,,不计空气阻力,则熊大、熊二抛出的石块的初速度大小之比为( ) A.3∶4 B.4∶3 C.16∶15 D.15∶16 15.中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下一绝,如图甲所示,传统的操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图乙所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是( ) A.若初速度为v0,则L<v0<3L B.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍 C.速度的变化量都相同 D.运动的时间都相同 16.从竖直墙的前方A处,沿AO方向水平发射三颗弹丸a、b、c,在墙上留下的弹痕如图所示。已知Oa=ab=bc,则a、b、c三颗弹丸(不计空气阻力)( ) A.初速度之比是∶:1 B.初速度之比是1∶∶ C.从射出至打到墙上过程速度增量之比是1∶∶ D.从射出至打到墙上过程速度增量之比是∶∶ 17.如图所示,科考队员站在半径为10m的半圆形陨石坑(直径水平)边,沿水平方向向坑中抛出一石子(视为质点),石子在坑中的落点P与圆心O的连线与水平方向的夹角为37°,已知石子的抛出点在半圆形陨石坑左端的正上方,且到半圆形陨石坑左端的高度为1.2m。取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度大小g=10 m/s2,不计空气阻力。则石子抛出时的速度大小为( ) A.9 m/s B.12 m/s C.15 m/s D.18 m/s 18.某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5 cm,(g取10 m/s2),下列说法正确的是( ) A.位置1是平抛运动的起点 B.小球做平抛运动的初速度大小0.75 m/s C.照相机的闪光频率是20Hz D.小球经过2点时的速度大小是1m/s 19.饲养员在池塘边堤坝边缘处以水平速度往鱼池中抛掷鱼饵颗粒。堤坝截面倾角为。坝顶离水面的高度为,取,不计空气阻力(,),下列说法正确的是( ) A.若鱼饵颗粒能落入水中,平抛初速度越大,从抛出到落水所用的时间越长 B.若鱼饵颗粒能落入水中,平抛初速度越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大 C.若平抛初速度,则鱼饵颗粒不会落在斜面上 D.若鱼饵颗粒不能落入水中,平抛初速度越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小 20.如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出,最后落在斜面上。其中三次的落点分别是a、b、c,不计空气阻力,则下列判断正确的是( ) A.落点a、b比较,小球的初速度相等 B.落点b、c比较,小球落在b点的飞行时间短 C.小球落在c点时速度方向一定与斜面垂直 D.三个落点比较,小球落在c点时的初速度最大 21.如图所示,小球从倾角为45°的斜面上的某点向右水平抛出,在右侧有另一小球,从与小球同一高度的某一位置向左水平抛出,结果两小球都落在了斜面上的同一点,且小球恰好垂直打到斜面上。不计空气阻力。小球、抛出时的初速度大小之比为( ) A. B. C. D. 22.一斜面体放置在水平地面上,其倾角如图所示,两个小球P、Q分别从图示位置以相同的速度水平抛出,两个小球落到斜面上时,其速度方向均与斜面垂直。则下面说法中正确的是( ) A.P、Q两球在空中运动的时间之比为1︰2 B.P、Q两球在空中运动的时间之比为2︰1 C.P、Q甲球在水平方向通过的距离之比为9︰1 D.P、Q两球在竖直方向下落的距离之比为9︰1 23.图为人造山谷,用于模拟人跳跃山谷的情境,AB为倾角的斜面,BC为距水平地面高的水平平台,平台EF右侧紧靠斜面底端,距地面高。某模拟选手由E点水平跳出,不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( ) A.若选手以的速度水平跳出,一定落在平台BC上 B.若选手以不同的速度水平跳出,只要选手落在斜面AB上,选手落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角一定相同 C.若选手以不同的速度水平跳出,只要选手落在斜面AB上,选手在空中的运动时间均相同 D.若选手以不同的速度水平跳出,只要选手落在水平平台BC上,选手的落地速度方向与水平方向的夹角一定不同 24.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②为B的运动轨迹,则A的运动轨迹是( ) A.① B.② C.③ D.④ 25.A、B两个飞镖在不同的高度,沿同方向水平抛出,两飞镖落地时的速度方向相同,A的水平位移是B的4倍,不计空气阻力,若B在空中运动的时间为t,则A在空中运动的时间为( ) A.t B.2t C.3t D.4t 26.小明家建造坯房时窗户开口竖直高度H=4.8m,已知墙壁的厚度d=0.4m。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>1.8m/s B.v<7m/s C.v>7m/s D.1.8m/s一、单选题 1.如图所示,质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后,恰好都落在斜面底端,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.小球a、b在空中飞行的时间之比为4:1 B.小球a、b抛出时的初速度大小之比为2:1 C.小球a、b到达斜面底端时的速率之比为:1 D.小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为:1 2.如图,在斜面顶端以不同的初速度水平抛出几个小球,所有小球均落在斜面上。忽略空气阻力,下列说法正确的是( ) A.小球的运动时间与初速度的平方成正比 B.所有小球落到斜面上时的速度方向均不相同 C.所有小球的竖直位移与水平位移之比均不相等 D.小球从抛出到离斜面最远的过程中,竖直位移为总竖直位移的 3.如图所示,将一小球从倾角的斜面顶端A点以初速度v0水平抛出,落在斜面上的B点,C为小球运动过程中与斜面相距最远的点,CD垂直AB。小球可视为质点,空气阻力不计,则( ) A.小球在C点的速度大小是 B.小球在从A到C点所用时间小于从C到B点所用时间 C.小球在B点的速度与水平方向的夹角正切值大小是在C点的速度与水平方向夹角正切值大小的2倍 D.A、D两点间距离等于D、B两点间距离 4.我国将于2022年2月4日开始举办世界冬奥会,跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一、运动员(和滑雪板一起),一定速度从跳台水平飞出,在空中飞行一段时间后重新落入赛道,如图所示。某运动员前后两次分别以v、2v的速度从跳台顶端水平飞出,两次运动员都落在倾斜的赛道上,斜坡的倾角为,则( ) A.运动员前后两次起、落点间的距离之比为1:2 B.运动员前后两次在空中运动的时间之比为1:1 C.运动员前后两次与斜面的最远距离之比为1:2 D.运动员前后两次落入赛道时的速度方向与斜面夹角之比为1:1 5.如图所示,相距为d的两小球A、B位于同一高度h,将A、B两球以不同的初速度vA、vB同向水平抛出,A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 A.A、B一定能相碰 B.A、B不可能在落地时相碰 C.A、B在第一次落地前能否相碰,只取决于A和B的初速度大小 D.若A、B能相碰,则从开始到相碰所经历的时间t= 6.某跳远运动员在起跳、腾空及落地过程的情景,如图所示。若把运动员视为质点,运动员腾空时离沙坑的最大高度为1.25m,成绩为6.00m。不计空气阻力,空中轨迹视为抛物线,重力加速度取10m/s2,则( ) A.运动员在空中运动的时间为0.5s B.运动员在空中最高点时的速度大小为3m/s C.运动员落入沙坑时的速度大小为m/s D.运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值tanα=1.2 7.24届冬季奥运会将于北京召开,跳台滑雪是比赛项目之一,该运动经过助滑坡和着陆斜坡,助滑坡末端视为水平,过程简化如图,两名运动员甲、乙(可视为质点)从助滑坡末端先后飞出,初速度之比为,不计空气阻力,运动员和装备整体可视为质点,如图所示,则两人飞行过程中( ) A.甲、乙两人飞行时间之比为 B.甲、乙两人飞行的水平位移之比为 C.甲、乙两人在空中离斜坡面的最大距离一定相同 D.甲、乙两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定不相同 8.充气弹跳飞人娱乐装置如图1所示,开始时娱乐者静止躺在气包上,工作人员从站台上蹦到气包上,娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动,其重心运动轨迹如图2虚线所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面,与水平方向夹角。已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与垂直,B点到轨迹最高点O的竖直高度,水平距离,在同一水平面上,忽略空气阻力,,重力加速度,则( ) A.P点到B点的位移为 B.之间的距离为 C.娱乐者从P点到B点过程中的时间 D.娱乐者从P点到B点过程中的最大速度 9.某一运动员从斜面滑道滑下,然后滑上一小斜坡,之后从该斜坡滑出并在空中翻转最后落入水池中,如图所示。若运动员的重心轨迹与同速度且不计阻力的斜抛小球轨迹重合,轨迹上a、b、c、d表示重心位置,且a、c在同一水平线上,b为最高点,d点在水面上,b、c间的高度差等于c、d间的高度差,运动员在空中运动的过程中( ) A.在b点的速度为零 B.在a、c两点的速度相同 C.从a点到b点和b点到c点速度变化相同 D.b、c间的水平距离与c、d间的水平距离之比为2:1 10.如图所示,斜面倾角为30°,顶点A离水平地面高度。将一小球从底端C的正上方D点以v1=3m/s的初速度水平抛出,小球恰好落到A点。若将小球从D点以初速度v2水平抛出,恰好落到斜面的中点O,取g=10m/s2,则v2的大小为( ) A.1.5m/s B.1.2m/s C.1m/s D. 11.如图所示,在竖直平面内固定一半圆形轨道,O为圆心,为水平直径,半径,有一可视为质点的小球从A点以不同的初速度向右水平抛出,不计空气阻力,g取,下列说法正确的是( ) A.初速度越大,小球运动时间越长 B.初速度不同,小球运动时间一定不同 C.小球落到轨道的瞬间,速度方向可能沿半径方向 D.小球的初速度为时,小球运动时间最长 12.为在2022年北京冬奥会上取得好成绩,运动员正在刻苦训练。如图所示,某次训练中,运动员(视为质点)从倾斜雪道上端的水平平台上以10m/s的速度飞出,最后落在倾角为37°的倾斜雪道上。取重力加速度大小g=10m/s2,,,不计空气阻力。下列说法正确的是( )。 A.运动员的落点距雪道上端的距离为18m B.运动员飞出后到雪道的最远距离为1.25m C.运动员飞出后距雪道最远时的速度大小为12.5m/s D.若运动员水平飞出时的速度减小,则他落到雪道上的速度方向将改变 13.发喜糖是中国婚宴上一个喜庆的环节,多以互动、玩游戏方式撒出,若有三颗喜糖A、B、C刚好做平抛运动,如图所示,A、B从同一处抛出,A的落地点比B的落地点更远,C从它们的正下方抛出,落地点与A的相同.不计空气阻力则下列说法正确的是( ) A.A的初速度最大 B.C在空中运动的时间最短 C.A、B的落地速度相同 D.A、C的落地速度大小一定相等 14.滑板运动是年轻人喜爱的一种新兴极限运动,如图,某同学腾空向左飞越障碍物,若不计空气阻力,并将该同学及滑板看着是质点,则该同学及板在空中运动的过程中( ) A.做匀变速运动 B.先超重后失重 C.在最高点时速度为零 D.在向上和向下运动通过空中同一高度时速度相同 15.如图,在同一根竖直的悬绳上、下两个不同的位置上,两个杂技演员在同一侧面沿水平方向抛出两小球a、b。空气阻力可以忽略不计。要使两小球在空中相撞,下列说法正确的是( ) A.应该同时抛出a、b两球 B.应该先抛出b球、后抛出a球 C.a球拋出速度小于b球抛出速度 D.a球抛出速度大于b球抛出速度 16.“套圈”是我国民众喜爱的传统游戏,其发展的历史渊源流长,最早可追溯到清朝乾隆年间。某同学为了深入研究“套圈”游戏将其简化为下图模型:投掷者将圆圈从A点水平抛出,欲圈中水平地面上B点处的目标物品(可视为质点)。已知圆圈半径R=15cm,A点离地面高度为h=1.25m,O为A点在水平地面的投影点,OB点之间的距离为15R,重力加速度g取10m/s2。圆圈粗细不计,空气阻力不计,若投掷者每次均将圆圈沿OB方向抛出且不考虑圆圈落地后反弹,则下列说法中正确的是( ) A.每次圆圈落地时的速度方向一定相同 B.每次圆圈从抛出到落地过程中,速度变化量不相等 C.若能圈中目标物品,则抛出圆圈的最小速度为4.2m/s D.若能圈中目标物品,则抛出圆圈的最大速度为4.5m/s 17.如图所示,在竖直平面内,半径为1m的四分之一圆弧轨道与水平地面相切。现将一小球从与圆心O等高的A点以初速度v0水平向右抛出后,恰好垂直打到圆弧轨道上的B点。若OB与竖直方向的夹角θ=37°,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则初速度v0为( ) A.4m/s B.3m/s C.2m/s D.1m/s 18.如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一斜坡,賽车手骑着摩托车(可视为质点)从A点水平飞出,落到斜坡上的B点。已知斜坡的倾角为,重力加速度大小为g,空气阻力不计,则可求出( ) A.A点与B点间的距离 B.摩托车从A点运动到B点的时间 C.摩托车落到B点时速度的大小 D.摩托车落到B点时速度的方向 19.如图所示,小球A从位于倾角为30°的斜面上某点以速度v1水平抛出,在右侧有另一小球B,从与小球A位于同一高度的某一位置,以速度v2水平抛出,两球都落在了斜面上的同一点,且小球B恰好垂直打到斜面上,则两球抛出初速度之比v1:v2为( ) A.1:2 B.2: C.3:2 D.:4 20.轰炸机在某一高度匀速水平飞行,在离目标水平距离为x时投弹,可以准确命中目标;若使轰炸机飞行的高度减半,飞行速度也减半,要求仍能准确命中目标,不考虑任何阻力,则飞机投弹时离目标的水平距离应为( ) A. B. C. D. 21.如图所示,某同学为了研究平抛运动的特点,下列操作正确的是( ) A.斜槽必须光滑且末端水平 B.横挡条每次向下移动的距离必须相等 C.应不断改变小球在斜槽上的释放位置以获得更多的点 D.用平滑曲线将印迹连接起来就得到钢球做平抛运动的轨迹 22.如图所示,固定斜面倾角为,在斜面上方的О点将一个可视为质点的小球以不同大小的初速度水平向右朝斜面抛出,当初速度的大小为时,小球运动到斜面上的过程中位移最小,重力加速度为g。则小球在空中的运动时间为( ) A. B. C. D. 23.在与水平面成θ=30°角的山坡下向坡上抛掷质量为0.2 kg的石块,石块的初速度为 v0=10 m/s,且与水平方向成角60°,不计空气阻力,则下列说法正确的是( ) A.石块在坡上飞行的距离为5m B.石块落到坡上时的速度大小为m/s C.石块落到坡上时的重力功率为10m/s D.石块飞行过程中距地面的最大高度为10m 24.随着2022年北京冬奥会的脚步日益临近,越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来,其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示,两名跳雪运动员a,b(可视为质点)从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出,示意图如图乙。不计空气阻力,则两名运动员从飞出至落到雪坡(可视为斜面)上的整个过程中,下列说法正确的是( ) A.他们飞行时间之比为3:1 B.他们飞行的水平位移之比为1:3 C.他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同 D.他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:3 25.如图所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,是O在水平面上的射影点,且。若不计空气阻力,则下列正确的是( ) A. B.三个小球下落的时间之比为1∶3︰5 C.三个小球从抛出到落地的位移大小之比为1∶3∶5 D.三个小球落地时的速度大小之比为1∶3︰5 26.某次实验中,实验员让一小钢珠(视为质点)以大小为2.4m/s的初速度从楼梯上水平飞出,研究其运动轨迹。已知每格楼梯长25cm,高15cm,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力,则小钢珠第一次落在( ) A.第二格 B.第三格 C.第四格 D.第五格 27.刀削面是人们喜欢的面食之一,全凭刀削得名。如图1所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用刀片飞快地削下一片片很薄的面片,使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度,飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m,如图2所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。面片在空中运动的时间约为( ) A.0.10s B.0.40s C.8.0s D.16s 28.如图是某士兵进行常规82式手榴弹投掷训练。该士兵将重300克的手榴弹水平扔出,落地点到投掷点水平位移为80m,则下列说法正确的是( ) A.手榴弹投掷出去后做自由落体运动 B.扔出后到落地时间为4s C.利用人的身高即可估算扔出去的手榴弹的初速度 D.无法估测手榴弹落地的瞬时速度 29.如图所示为某次火灾现场由于楼层太高,地面水枪喷射不到,消防队员从邻近的高楼上向起火大楼喷射洒水的示意图。假设水从水枪水平射出,水管的横截面积为,出水点与着火点的竖直高度为,两栋楼的间距为,则水管的流量(单位时间射出水的体积)为( ) A. B. C. D. 30.如图所示,用频闪照相方法记录的小球做平抛运动每隔相等时间的位置。由图可知小球在相等时间内( ) A.水平位移越来越大 B.竖直位移越来越小 C.水平位移始终相等 D.竖直位移始终相等 31.横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起,固定在水平面上,它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是。下列判断正确的是( ) A.图中三小球比较,落在的小球飞行时间最短 B.图中三小球比较,落在的小球飞行过程速度变化最大 C.图中三小球比较,落在的小球飞行过程速度变化最快 D.图中三小球比较,落在的小球初速度最大 32.如图所示,某同学将一飞镖从正对靶心的某位置的正上方,水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方。忽略空气阻力,若要打中靶心,可采取的措施是( ) A.仅降低投掷点的高度 B.仅减小投掷飞镖的初速度 C.仅增大投掷飞镖的初速度 D.仅增大投掷点与靶盘间的水平距离 33.如图所示,一名同学在练习立定跳远,他在空中上升的最大高度为,跳远成绩为,若将该同学看成质点,且不考虑空气阻力,则他在落地瞬间速度方向与水平面的夹角等于( ) A.30° B.45° C.60° D.75° 34.某次军事演习中,在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B,要求同时击中目标,炮弹轨迹如图所示,忽略空气阻力,下列说法正确的是( ) A.A先发射 B.B先发射 C.A、B同时发射 D.A、B在最高点的速度相同 35.如图所示,从斜面顶端分别以v1、v2为初速度水平抛出相同的小石子,假设石子不受空气阻力,且落在斜面上后不在运动,且v2=4v1,则下列说法中正确的是( ) A.两次运动时间之比为4:1 B.两次运动时间之比为1:16 C.石子落在斜面上时速度方向相同 D.两次运动水平位移之比为16:1 36.绿水青山就是金山银山,为加大生态环保力度,打赢污染防治攻坚战,某工厂坚决落实有关节能减排政策,该工厂“水平的排水管道满管径工作,减排前、后,水落点距出水口的水平距离分别为、,则减排前、后相同时间内的排水量之比( ) A. B. C. D. 37.A、B两个小球从同一高度水平抛出,初速度,各自经历、后均落在同一水平面上,水平位移分别是、,若不计空气阻力,下列关系正确的是( ) A. B. C. D. 38.公园里,经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的套圈游戏,下图是套圈游戏的场景。某小孩和大人分别水平抛出圆环,大人抛出圆环的运动轨迹高度大于小孩抛出的高度,结果恰好都套中前方同一物体,假设圆环的水平位移相同。如果不计空气阻力,圆环的运动可以视为平抛运动,则下列说法正确的是( ) A.大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等 B.大人抛出圆环的加速度小于小孩抛出圆环的加速度 C.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间相等 D.大人抛出圆环的初速度小于小孩抛出圆环的初速度 39.将一小球以初速度v=3m/s水平抛出,经0.4s落地,g取10m/s2,则小球在这段时间内的水平位移为( ) A.大于3m B.1.2m C.2.4m D.1.8m 40.如图所示,下面关于物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角的正切随时间的变化图像正确的是( ) A.B.C.D. 参考答案 1.C 【解析】 A.小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后,恰好都落在斜面底端,可知两球下落的高度之比为2:1,根据得 则飞行的时间之比为,选项A错误; B.两球的水平位移之比为2:1,飞行时间之比为,根据知,两球的初速度之比为,选项B错误; C.根据动能定理可知达斜面底端时有 即 所以 选项C正确; D.小球落在斜面上,速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,因为位移与水平方向的夹角相等,则速度与水平方向的夹角相等,到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等,选项D错误。 2.D 【解析】 A.设斜面底角为α,根据平抛运动规律和几何关系可知 解得 所以小球的运动时间与初速度成正比,故A错误; B.设小球落到斜面上时的速度方向与竖直方向的夹角为,则 即速度与竖直方向夹角的正切值是位移与竖直方向夹角正切值的2倍,可知速度夹角不变,即所有小球落到斜面上时的速度方向均相同,故B错误; C.在斜面顶端以不同的初速度水平抛出几个小球,所有小球均落在斜面上,斜面的底角不变,根据 即所有小球的竖直位移与水平位移之比都相等,故C错误; D.小球在运动过程中距斜面最远是瞬时速度与斜面平行,则速度偏向角为,根据 解得 而落到斜面上时 则有 而竖直位移 可得到 故D正确。 3.C 【解析】 A.C点时速度分解如下 则有 故A错误; B.C点时速度分解如下 则竖直速度为 则A到C用时为 到达B点时由平抛运动物体在任意时刻(任意位置),速度夹角的正切值为位移夹角正切值的2倍可得,竖直速度为 C到B点所用时间 则小球在从A到C点所用时间等于从C到B点所用时间,故B错误; C.C点时速度分解如下 由几何关系可知,小球在C点的速度与水平方向的夹角正切值为,小球在B点时,由平抛运动物体在任意时刻(任意位置),速度夹角的正切值为位移夹角正切值的2倍可得,小球在B点时的速度与水平方向夹角正切值为,即为C点时的2倍,故C正确; D.由于小球在从A到C点所用时间等于从C到B点所用时间,且水平速度不变,则AB中点应位于C点正下方,故D错误。 4.D 【解析】 AD.设速度与水平方向的夹角分别为、,根据平抛推论得 解得 , 下落高度为 则 由几何关系得,运动员前后两次起、落点间的距离之比为高度之比,即1:4。故A错误,D正确。 B.运动员前后两次在空中运动的时间之比为 故B错误; C.以斜面和垂直斜面建立坐标系,则垂直斜面方向上有 , 当速度为0时,离与斜面的最远。则 故C错误。 5.D 【解析】 A.当A的抛出时的初速度小于B抛出时的初速度时,A、B不能相撞,故A错误; BD.若A、B能相碰,则从开始到相碰所经历的时间 A、B落地的时间为 当t=t′时,A、B在落地时相碰,故B错误,D正确; C.由以上分析可知,A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A和B的初速度大小、两球的高度h,两球之间的距离d,故C错误。 6.C 【解析】 A.运动员做斜上抛运动,从最高点开始做平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,落地时间 那么运动员在空中的时间为t 故A错误; B.运动员在空中最高点的速度即运动员起跳时水平方向的分速度,根据分运动与合运动的等时性,运动员在空中最高点时的速度为 故B错误; C.落入沙坑时竖直方向的速度 故落地速度 故C正确; D.落入沙坑时速度方向与水平面所成的夹角为α,则 故D错误。 7.B 【解析】 A.斜面倾角即为位移与水平方向的夹角,方程关系 故时间与速度成正比,甲、乙两人飞行时间之比为1:2,故A错误; B.根据 水平位移为,故B正确; C.速度越大,抛物线的开口越大,速度方向与斜坡平行时,到斜坡的最大距离越大,故C错误; D.根据推论公式瞬时速度与水平方向夹角的正切是位移与水平方向夹角正切的两倍,只要是落在斜面上,两偏角都为固定值,所以两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同,故D错误。 8.B 【解析】 D.由O点到B点过程,由 可得 可知人的水平分速度为 从O到B过程,由竖直方向 可得到B点竖直方向的速度 所以到B点速度 因此运动到B点速度最大为,D错误; C.从P点到O点的运动可视为从O点平抛到P点的逆过程 P点竖直方向速度 从P到O时间 从O到B时间0.8s,知从P点到B点过程中的时间 C错误; A.P点距离O点的高度为 P点距离B点的高度为 P点距离B点的水平距离为 P点距离B点的位移为 A错误; B.由选项A可知,P点距离B点的高度为 则AP间水平距离为 ,xAP = 3.2m P点距离B点的水平距离为 则AB之间的距离为0.4m,B正确。 9.C 【解析】 A.根据抛体运动的规律可得,运动员的重心在b点时有水平速度,A错误; B.由于a、c在同一水平线上,根据机械能守恒可得,运动员在a、c两点的速度大小相等,但方向不同,B错误; C.运动员从a点到b点和b点到c点的时间相等,加速度为重力加速度g v = gt 速度变化相同,C正确; D.由平抛运动的规律可得,运动员从b点到c点运动的时间与c点到d点运动的时间之比为1:( - 1),则水平距离之比为1:( - 1),D错误。 10.B 【解析】 设C、D两点的高度差为H,当小球落到A点,由平抛运动规律得 , 小球落到O点,由平抛运动规律得 , 解得 v2=1.2m/s 故B正确,ACD错误。 11.D 【解析】 AB.平抛运动的时间由高度决定,与水平初速度无关,初速度大时,下落的高度不一定大,则运动的时间不一定长,速度不同的小球下落的高度可能相等,如碰撞点关于半圆过O点的竖直轴对称的两个点,运动的时间相等,故A错误,B错误; C.若小球落到半圆形轨道的瞬间垂直撞击半圆形轨道,即速度方向沿半径方向,则速度方向与水平方向的夹角是位移方向与水平方向夹角的2倍,因为同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍,两者相互矛盾,则小球的速度方向不会沿半径方向,故C错误, D.由和,可求 故D正确; 12.C 【解析】 A.根据平抛运动知识可知 解得 t=1.5s 则运动员的落点距雪道上端的距离为 选项A错误; B.运动员飞出后到雪道的最远距离为 选项B错误; C.当运动员速度方向与斜坡方向平行时,距离斜坡最远,根据平行四边形定则知,速度 故C正确。 D.当运动员落在斜坡上时,速度方向与水平方向夹角的正切值 tanα=2tan37° 即速度方向与水平方向的夹角是一定值,可知若运动员水平飞出时的速度减小,则他落到雪道上的速度方向不变,选项D错误。 13.B 【解析】 AB.平抛运动的竖直方向是自由落体运动 由hA=hB>hC,可知C在空中运动的时间最短,故B正确; 水平方向是匀速运动 由hA=hB>hC, xA=xC> xB,可知C的初速度最大,故A错误; CD.小球落地时竖直方向速度 合速度 速度与水平方向夹角正切值 可知A、B的落地速度大小方向均不同;A的初速度小于C,A的高度大于C,所以A、C的落地速度大小可能相等也可能不等,故CD错误。 14.A 【解析】 A.该同学及板在空中运动的过程中仅受重力,加速度恒为重力加速度,故做匀变速运动,故A正确; B.该同学及板在空中运动的过程中一直都有重力加速度,加速度方向向下,故一直处于失重状态,故B错误; C.在最高点竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,则在最高点时速度不为零,故C错误; D.由对称性可知,在向上和向下运动通过空中同一高度时竖直方向速度大小相等,方向相反,水平方向速度不变,则在向上和向下运动通过空中同一高度时速度大小相同,方向不同,故D错误。 15.C 【解析】 AB.平抛运动竖直方向上为自由落体运动,下落时间 要使两小球在空中相碰,两小球要同时到达相碰点,由于a小球的高度大于b小球,a小球的下落时间长,因此应该先抛出a球、后抛出b球,选项AB错误; CD.平抛运动水平方向有 x=v0t 要使两小球在空中相碰,两小球的水平位移要相等,由于a小球下落时间大于b小球,可知b球抛出速度要大于a球抛出速度,选项C正确,D错误。 16.C 【解析】 A.依题意知,每次圆圈抛出后的下落过程由 可得平抛运动的时间为 t=0.5s 每次落地时圆圈竖直方向的速度都相等,设落地时速度与水平方向的夹角为,则有 故落地时速度方向与抛出速度有关,A错误; B.速度变化量 g和t相同,B错误; CD.能圈中目标物品时,圆圈的水平位移 由可得 C正确、D错误。 17.B 【解析】 由题意可得,竖直方向小球做自由落体运动,由 解得 由 解得 ACD错误,B正确。 18.D 【解析】 B.当摩托车从A点落到B点时,斜坡的倾角恰好为位移与水平方向的夹角,由几何关系可得 解得 因为初速度未知,所以无法求出时间,B错误; AC.因为时间无法求出,所以无法计算位移、落到B点时的速度,AC错误; D.由平抛运动推论可知,速度与水平方向的夹角的正切值为位移与水平方向的夹角的正切值的二倍,因为摩托车位移方向恰好为斜坡的倾角,保持不变,故速度方向不变,设速度与水平方向的夹角为,则 D正确。 19.C 【解析】 由题可知小球A、B做平抛运动时,下落的高度一样,由 可知,两球做平抛运动的时间一样,设为t,对于小球A,落在斜面上时,位移方向与水平方向的夹角等于30°,则根据平抛运动规律的推论有 可得