5.4抛体运动的规律（培优卷）（含答案）

5.4抛体运动的规律
、单选题
做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是（　　）
A．大小不等，方向相同 B．大小相等，方向不同
C．大小不等，方向不同 D．大小相等，方向相同
在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则（　）
A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定
B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
如图所示，以10m/s的水平初速度 抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角为θ=30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（　　）
A．
如图所示，某次训练时将乒乓球发球机置于地面上方某一合适位置，正对竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个乒乓球a和b以不同速度水平射出，初速度之比为3：2，不计阻力，则乒乓球a和b（　　）
A．下落高度之比为4：9 B．下落高度之比为9：4
C．下落高度之比为2：3 D．下落高度之比为3：2
平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片， 球就水平飞出，同时 球被松开，做自由落体运动，改变小锤的打击力度，两球总能同时落到地面，这个实验（ ）
A．只能说明上述规律中的第①条 B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律
如图所示，在网球的网前截击练习中，小明在球网正上方距地面 处，将球以速度 沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为 ，重力加速度为 ，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（　）
A．球落地的速度大小等于
B．球从击出至落地所用时间为
C．球从击球点至落地点的位移等于
D．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
如图所示为一半圆形的环，为半圆的水平直径，从点以水平初速抛出一个质量为的小球，经后小球落在半圆上点（图中未画出），下列判断中正确的是（　　）
A．半圆的半径为
B．点的速度方向与水平方向夹角的正切为
C．小球从点运动到刚落在半圆壁前一瞬时，小球动量改变了
D．选择合适的初速度，小球可以垂直打在半圆壁上
一个物体从某一确定的高度以 的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为 ，重力加速度为 ，下列说法正确的是（　）
A．用 表示它的速度方向与水平方向夹角，则
B．它的运动时间是
C．它的竖直方向位移是
D．它的位移是
环保人员在进行环保检查时发现，一根排污管道正在水平排出大量污水。已知排污管道排出污水的初速度大小为，管道口距水面的高度为h，污水的水平射程为L，则当地的重力加速度大小为（　　）
A．
如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，g为重力加速度大小，要使B球刚好运动半周与A球相遇，则B球的速度大小为（　　）
A．
、多选题
如图所示，取稍长的细竹杆，其一端固定一枚小铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成 、 两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶。在离木板一定距离的同一高度处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）。则下列说法中正确的是（　）
A． 镖的质量一定比 镖的质量大
B． 镖掷出时的初速度比 镖掷出时的初速度大
C． 镖插入靶时的末速度一定比 镖插入靶时的末速度大
D． 镖的运动时间比 镖的运动时间长
有一个物体在 高处，以水平初速度 抛出，落地时的速度为 ，竖直分速度为 ，下列关于该物体在空中运动时间的计算式中，正确的是（　）
A． B． C． D．
从高为 处以水平速度 平抛一个小球 ，同时从地面以速度 竖直向上抛出一小球 ，两球在空中相遇，如图，则（　）
A．从抛出到相遇所用时间为
B．从抛出到相遇所用时间为
C．此时两球的水平距离为
D．相遇时小球 上升的高度为
、解答题
小球以 的水平初速度抛出，运动一段时间后，落在水平地面上。落地瞬间的速度方向与竖直方向的夹角 ，不计空气阻力，取重力加速度大小 ， ， ， ，求：
（1）小球在空中的运动时间 ；
（2）抛出点距小球落地点的高度 。
将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔 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 和 之比为3：7。重力加速度大小取 ，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
5.4抛体运动的规律答案解析
、单选题
【答案】D
【解析】【解答】做竖直上抛运动的物体，加速度是向下的g，则每秒的速度增量总是gt=10m/s，方向竖直向下，
故答案为：D.
【分析】做平抛运动的物体，只受重力，为恒力，故加速度恒定，为匀变速曲线运动，结合选项分析求解即可。
D
【解析】垒球做平抛运动，落地时的瞬时速度的大小为 ，，
所以垒球落地时瞬时速度的大小即与初速度有关，也与高度有关，所以A错误。
垒球落地时瞬时速度的方向 ，时间 ，所以 ，所以垒球落地时瞬时速度的方向与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以B错误。
垒球在空中运动的水平位移 ，所以垒球在空中运动的水平位移与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以C错误。
垒球在空中运动的时间 ，所以垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定，所以D正确。
【答案】C
【解析】【解答】根据题意可知，落在斜面上时，物体速度与斜面垂直，将速度进行分解有，解得t=s，
故选C。
【分析】根据三角关系，列出比例式子，最后根据平抛运动代入数据求解。
【答案】A
【解析】【解答】乒乓球做平抛运动，两球水平位移相同，由
可得下落高度之比为
A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A．
【分析】平抛水平匀速，根据水平位移和初速，比较时间，竖直方向自由落体，根据公式，判断高度关系。
B
【解析】在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动。结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
B
【解析】球做平抛运动的水平位移为 ，竖直位移为 ，
根据平衡运动规律有：
，
，
可得球的初速度大小为：，
球的运动时间为：，
球落地时竖直方向的分速度大小为：，
则球落地速度大小为：，故A错误，B正确；
球从击球点至落地点的位移等于 ，与球的质量无关，故CD错误。
【答案】C
【解析】【解答】根据题意画出粒子的运动轨迹，如图所示
A．根据题意可知，小球的水平位移为
竖直位移为
由平抛运动规律可知，位移与水平方向夹角的正切值为
根据几何关系可知
则
可得
则半圆的半径为
故A错误；
B．根据题意，由平抛运动规律可知，点的速度方向与水平方向夹角的正切为
故B错误；
D．当粒子垂直打在半圆壁上时，根据几何关系可知，速度与水平方向的夹角和位移与水平方向夹角的关系为
根据平抛运动规律又有
联立可知，满足此关系的和无解，则不论初速度多大，小球都不可能垂直打在半圆壁上，故D错误。
故选C。
【分析】水平抛出的小球做平抛运动，平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合平抛运动的规律进行分析判断。
B
【解析】根据几何关系知，，故A错误；根据平行四边形定则知，物体落地时的竖宜分速度 ，则物体运动的时间 ，故B正确；竖直方向的位移 ，水平位移 ，根据平行四边形定则知，物体的位移 ，故C、D错误。
【答案】B
【解析】【解答】排出污水做平抛运动，水平方向有 ，竖直方向有 ，联立解得 ，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出当地重力加速度的大小。
【答案】C
【解析】【解答】A球的平抛时间t= ，B球经过的路程为S=Rπ，则B球的速度大小为v=S/t= ，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用平抛运动的下落的高度可以求出A球运动的时间，利用B球运动的弧长和时间可以求出B球速度的大小。
、多选题
B；D
A；C；D
B；C；D
、解答题
【答案】（1）解：根据几何关系和平抛运动规律有 ，
解得
（2）解：根据平抛运动规律有
则抛出点与小球落地点的高度为
【解析】【分析】（1）根据平抛运动的规律以及自由落体运动速度与时间的关系得出小球在空中运动的时间；
（2）根据平抛运动竖直方向的运动得出抛出点距小球落地点的高度 。
【答案】根据题意可知，每两个小球影像之间的时间间隔为，设水平方向的速度为，
将第一段位移分解至水平方向和竖直方向，分别为，
第二段位移分解至水平方向和竖直方向，分别为，
又，
联立数式可以解得m/s。
【解析】【分析】首先根据题意，算出两小球影像的时间间隔，将第一段位移和第二段位移进行分解，根据平抛运动特点表示出水平方向位移和竖直方向位移，最后根据总位移的比值算出初速度大小。
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