2.3斜抛运动 自主提升过关练（word版含解析）

2.3斜抛运动 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．某学校体育选修课开设飞镖投掷项目，在竖直墙壁上悬挂一镖靶，一学生站在离墙壁一定距离的某处，以某一速度水平抛出飞镖落在靶心O的正下方的A点，如图所示。不计飞镖飞行过程的阻力，要使飞镖落在靶心O，则下列措施可行的是（　　）
A．飞镖从原位置水平抛出，抛出的初速度减小
B．飞镖从原位置水平抛出，抛出的初速度增大
C．飞镖从原位置下方某位置水平抛出，抛出的初速度不变
D．飞镖从原位置下方某位置斜向下方抛出，抛出的初速度减小
2．一位田径运动员在跳远比赛中以的速度沿与水平面成角起跳，在落到沙坑之前，他在空中滞留的时间约为（取）（　　）
A． B．
C． D．
3．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
4．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=
5．关于斜抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．斜抛物体的速度将一直减小
B．斜抛物体的加速度方向先竖直向下后竖直向上
C．斜抛物体所受外力的合力方向总是竖直向下
D．斜抛运动过程中，不可能有两个时刻的速度大小相等
6．一人在指定的地点放烟花庆祝农历新年如图所示，五彩的烟花弹从地上的盒子中喷出。若某一瞬间两颗烟花弹同时从盒子中飞出，烟花弹a的初速度方向竖直向上，烟花弹b的初速度方向斜向右上方如果两颗烟花弹到达的最大高度相等，忽略空气的影响，则（　　）
A．两颗烟花弹初速度大小相等
B．在空中运动的过程中，两颗烟花弹速度变化率相同
C．烟花弹b上升过程中运动的时间更长
D．烟花弹a在最高点加速度为零
7．校运会比赛中，某次铅球投出后的运动轨迹如图，铅球在空中运动过程中（　　）
A．先处于超重状态后处于失重状态
B．加速度方向先竖直向上后竖直向下
C．到达轨迹最高点时动能不为零
D．到达轨迹最高点时重力的功率不为零
8．如图所示，倾角为37°、高为4.8m的光滑斜面固定在水平面上，物块放在斜面底端，质量为1.0kg，可视为质点，取。从某时刻起，物块始终受到平行斜面向上、大小为10N的恒力作用，物块从斜面顶端抛出后，运动到最高点时的速度大小（　　）
A．8m/s B．12m/s C．16m/s D．24m/s
9．如图是做斜抛运动物体的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是（不计空气阻力）（　　）
A．物体在C点速度为零
B．物体在A点速度与物体在B点速度相同
C．物体在A到C点的时间大于C点到B点的时间
D．物体在A、B、C各点的加速度都为g
10．如图所示倾角为的斜面足够长，从A点正上方处的B点，以的速率抛出一个小球，方向不定，且小球的轨迹与在同一竖直平面内，则小球落回斜面的最长时间为（取）（　　）
A． B． C． D．
11．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
12．在篮球比赛中，篮球的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，测得篮球入筐时的速度为5m/s，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，投球点到篮筐距离为2.5m，不考虑空气阻力，g取10m/s2。篮球从出手到入筐在空中运动的时间为（　　）
A．2s B．s C．s D．7s
13．如图所示，某次训练中，一运动员将排球从A点水平击出，球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出，最高点为C，球也击中D点已知B、D等高，A、C等高，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．两过程中，排球的飞行时间相等
B．两过程中，排球的初速度大小一定相等
C．前一个过程中，排球击中D点时的速度较大
D．两过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率相等
14．罚球是篮球比赛的重要得分手段，如图所示，篮筐离地的距离为，罚球线到篮筐的水平距离x一定，某次罚球时出球高度为，投球时的初速度与水平方向成角，篮球入筐时速度方向与水平方向的夹角大小为，略空气阻力及篮球大小，关于罚球过程，下列说法正确的是（　　）
A．篮球上升至最高点前处于超重状态 B．篮球在上升阶段比下降阶段的水平位移大
C．重力对篮球做功的功率先增大后减小 D．投球角度一定大于篮球的入筐角度
15．滑板运动是很多年轻人喜欢的一种技巧性运动，如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，运动到横杆前某一时刻相对于滑板竖直向上起跳，人板分离。当运动员上升1.25m高度时以6m/s的水平速度过横杆。若地面光滑，忽略运动员和滑板受到的空气阻力，运动员视为质点，g=10m/s2。则运动员（　　）
A．在空中的上升阶段处于失重状态
B．过横杆后可能落在滑板上的任意位置
C．在空中运动过程中滑板的水平位移为6m
D．刚落在滑板时速度方向与水平方向夹角的正切值为1.2
二、解答题
16．如图所示，水平桌面放置一小球（可视为质点），打击小球后。小球以4m/s的速度水平抛出，下落H=0.8m后垂直撞击倾角为θ的斜面。小球反向弹回后。继续向上运动的最大高度为。不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2，求：
（1）斜面的倾角θ；
（2）小球撞击斜面弹回后，上升到最大高度时，小球与斜面撞击点间的水平距离x。
17．在实际生产中，物体离开传送带时的运动方式更多是斜抛运动，如图所示，同学们可以尝试建构物理模型进行相应的分析，设计出更好的输送方案。
参考答案
1．B
【详解】
AB．根据平抛运动规律可知，飞镖飞行时间为
飞镖下落高度为
飞镖水平抛出，若飞镖抛出的初速度增大，则飞镖飞行时间变短，下落高度变小，可能落在圆心O点，若飞镖抛出的初速度减小，则飞镖飞行时间变长，下落高度变大，飞镖偏离圆心O点更远，A错误，B正确；
C．飞镖从原位置下方某位置水平抛出，抛出的初速度不变，因为时间没变，且还在原位置的下方，故离圆心O点更远，C错误；
D．若斜向下方抛出飞镖，且抛出的初速度减小，则飞镖的水平速度变小，可得飞行时间变长，且飞镖有竖直方向下的初速度，下落的竖直高度一定变大，飞镖将偏离圆心O更远，D错误。
故选B。
2．A
【详解】
运动员在竖直方向做上抛运动，则
他在空中滞留的时间约为
故选A。
3．A
【详解】
A B．水从喷水口喷出后做斜抛运动，初速度可分解为水平方向的分速度v0和竖直向上的分速度vy，由于水喷出后在最高点高度相同，根据公式可知，竖直分速度相同，则运动时间相同，由于甲的水平分位移较大，根据可知，甲喷出的水水平分速度较大，根据可知，甲喷口喷出水的初速度较大，每秒喷出水的体积为
由于口径相同，所以喷口甲每秒喷出水的体积较大，故A正确，B错误；
C．由于竖直高度相同，根据可知，两个喷口喷出的水在空中运动时间相同，故C错误；
D．喷口在最高点时，只有水平方向的分速度，根据前面判断可知，甲喷出的水水平分速度较大，所以甲喷口喷出的水在最高点的速度较大，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】
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。
故选B。
5．C
【详解】
A．斜上抛物体的速度先减小后增加；斜下抛运动的物体的速度一直增加，选项A错误；
BC．斜抛物体的加速度一直是竖直向下的g，所受外力的合力总是竖直向下的mg，选项B错误，C正确；
D．根据斜上抛运动过程的对称性可知，可能有两个时刻的速度大小相等，选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．设烟花弹b的速度方向与水平方向的夹角为，则
又
则
故A错误；
B．在空中运动的过程中，两颗烟花弹速度变化率为
故B正确；
C．根据可知，两烟花弹上升过程中运动的时间相等。C错误；
D．烟花弹a在最高点加速度为g。故D错误。
故选B。
7．C
【详解】
AB．铅球在空中运动过程中加速度始终等于重力加速度，方向竖直向下，所以始终处于失重状态，故AB错误；
C．铅球到达轨迹最高点时竖直分速度为零，水平分速度不为零，所以动能不为零，故C正确；
D．铅球到达轨迹最高点时，速度沿水平方向，与重力方向垂直，所以此时重力的功率为零，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
由几个关系知斜面长度为
由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式可知，在斜面顶端的速度
代入数据得
此时竖直方向的分速度为
水平方向的分速度为
竖直方向的加速度为
水平方向的加速度为
到达最高点，即竖直方向速度为零的时间为
此时水平方向的速度
故C正确，ABD错误。
故选C。
9．D
【详解】
将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为匀减速直线运动。
A．C点的竖直速度为零，水平速度不是零，从C到B物体做的是平抛运动，故C点的速度不为零，故A错误。
B．任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点切线方向，可知，A点的速度斜向上，B的速度斜向下，故B错误；
C．根据对称性可知，物体在A到C点的时间等于C点到B点的时间，故C错误；
D．物体只受重力，故加速度等于重力加速度g，是个定值，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
设小球从B点抛出时的速度方向与水平方向成角，则有
两式联立得
解得
当最大时，t最大。根据数学知识可知
故时，t最大，最大值为
故选B。
11．B
【详解】
A．石块在水平方向上做匀速直线运动，在竖着方向上做匀变速直线运动，初始时刻，竖直分速度
水平分速度
设经过t时间落在坡上，有
代入数据解得
则石块在坡上飞行的距离
故A错误；
B．时刻落在坡上时，竖直分速度
则石块落在坡上的速度大小
故B正确；
C．石块落到坡上时重力的功率
故C错误；
D．当石块竖直分速度为零时，离地面最高，最大高度
故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
篮球在空中做斜抛运动，水平方向速度不变，竖直方向做竖直上跑运动，射出点和球框等高，由此可得，射出时的速度大小和进篮筐时的速度大小相等，根据运动合成和分解可得：篮球进框时的水平分速度大小为
设篮球由投球点运动到篮筐的时间为t，则水平方向
代入数据求得
故B正确，ACD错误。
故选B。
13．CD
【详解】
AB．由于从B点击出的排球能竖直到达C点。从C到地面竖直方向做自由落体运动。根据竖直方向的运动可知
由于水平方向的位移相同，根据
可知
根据速度的合成可知，排球从A点击出时的速度
排球从B点击出时的初速度
故两过程中，排球的初速度大小可能相等。AB错误；
C．落地时，根据运动的对称性可知。排球从B点击出时的速度大小与落地时速度大小相等，从A点击出的排球落地时的速度
故前一个过程中，排球击中D点时的速度较大，C正确；
D．由于竖直方向做的时自由落体运动，下落的高度相同，故落地时竖直方向的速度相同，则重力的瞬时功率
相同，D正确。
故选CD。
14．BD
【详解】
A．篮球在空中运动时仅受重力作用。加速度向下，处于失重状态，A项错误：
B．上升阶段的高度大于下降阶段，所以上升阶段时间更长，由于水平方向分速度保持不变。所以上升阶段运动的水平位移更大。B项正确；
C．篮球运动过程竖直方向的分速度，先减小后增大。根据重力功率的计算式
可知功率先变小后变大，C项错误：
D．将斜抛运动的速度分解到水平和竖直方向，设水平分速度为，其大小不变，竖直分速度分别为投球时和入筐时，由
因为上升到最高点的高度大于下降至篮筐的高度，所以，因此
D项正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
A．人在空中仅受重力作用，加速度为g，处于完全失重状态，A正确；
B．人在跳起时时是相对于滑板竖直向上起跳，板和人水平速度始终一样，过横杆后落点与起跳时相对于滑板是同一点，并非任意位置，B错误；
C．人竖直方向可以看作是竖直上抛运动，因此人在空中运动的时间为
水平位移为
C正确。
D．刚落在滑板时速度方向与水平方向夹角的正切值
D错误。
故选AC。
16．（1）45°；（2）0.8m
【详解】
（1）设小球撞击斜面前瞬间的竖直分速度大小为vy，则根据运动学公式可得
由几何关系有
解得θ=45°。
（2）设小球反向弹回后瞬间的竖直分速度大小为vy′，水平分速度大小为v0′，则根据运动学公式有
由几何关系有
解得。
小球反向弹回后上升到最大高度所需的时间为
解得
17．见解析
【详解】
物体离开传送带时做斜抛运动，假设抛出点与落地点在同一高度，其初速度大小为 ，速度与水平方向的夹角为 ，在抛出点位置沿水平方向建立x轴，沿竖直方向建立y轴，则斜抛运动可分解为竖直上抛和匀速直线运动。此时有
物体在空中运动的时间为
物体沿x轴方向运动的距离为
因此当斜抛的初速度与水平方向夹角为 时，斜抛有水平方向的最大距离。