2025教科版高中物理必修第二册强化练习题--专题强化练2　平抛运动的规律和应用（有解析）

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2025教科版高中物理必修第二册
第一章　抛体运动
专题强化练2　平抛运动的规律和应用
1.(2024四川南充期中)如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的速度为v1,它会落到坑内c点,c点与a点的水平距离和高度差均为h;若经过a点时的速度为v2,该摩托车恰能越过坑到达b点。则v1与v2比值为 (　　)
A.1∶3　　　　B.1∶4
C.∶4
2.(多选题)(2023四川绵阳江油中学月考)如图所示,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面的竖直高度相等,斜面底边的长度是其竖直高度的2倍。若小球b能落到斜面上,则 (　　)
A.a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上
B.改变初速度的大小,b球落到斜面时的速度方向和斜面的夹角不变化
C.改变初速度的大小,a球可能垂直撞在半圆轨道上
D.a、b两球同时落在半圆轨道和斜面上时,两球的速度方向垂直
3.(2023湖北调研)甲、乙两个同学打乒乓球,某次动作中,甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角,乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角,如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直,且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等,不计空气阻力,则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为(　　)
A.
4.(2024黑龙江哈尔滨一中期中)如图所示,圆环竖直放置,从圆心O点正上方的P点,以速度v0水平抛出的小球恰能从圆环上的Q点沿切线方向飞过,若OQ与OP间夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g,则 (　　)
A.小球运动到Q点时的速度大小为
B.小球从P点运动到Q点的时间为
C.小球从P点到Q点的速度变化量为v0
D.圆环的半径为
5.(2024广东广州月考)如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放两颗炸弹,分别击中山坡上的M点和N点。释放两颗炸弹的时间间隔为Δt1,击中M、N的时间间隔为Δt2,不计空气阻力,则 (　　)
A.Δt2=0　　　　B.Δt2<Δt1
C.Δt2=Δt1　　　　D.Δt2>Δt1
6.(多选题)(2024江西吉安期中)如图所示,倾角为α的固定斜面,其右侧有一竖直墙面,小球滑上斜面,以速度v飞离斜面,恰好垂直撞击到墙面上某位置,重力加速度为g,忽略空气阻力,下列说法中正确的是 (　　)
A.从飞离斜面到撞击墙面的过程中,小球在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动
B.竖直墙面与斜面右端的水平距离为 sin2α
C.竖直墙面与斜面右端的水平距离为
D.从飞离斜面到撞击墙面的过程中,小球竖直上升的高度为 sin α
7.(多选题)(2024四川泸州期末)如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点M、N与球心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学(可视为质点)分别站在M、N两点,同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑中同一点Q,已知∠MOQ=60°,忽略空气阻力。则下列说法正确的是 (　　)
A.甲、乙两同学抛出球的速率之比为1∶3
B.若仅增大v1,则两球将在落入坑中之前相撞
C.两球的初速度无论怎样变化,只要落在坑中的同一点,两球抛出的速率之和不变
D.若仅从M点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中
8.(2024四川达州万源中学期中)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,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.运动的时间都相同
B.速度的变化量都相同
C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
D.若初速度为v0,则L
9.(2024四川广安期末)将一小球水平抛出,A、B、C为其平抛运动轨迹上的三个点,A、B间的距离为L,B、C间的距离为L,AB、BC连线与水平面间的夹角分别为30°和60°,如图所示。忽略空气阻力,取重力加速度为g。则小球水平抛出的初速度大小为 (　　)
A.
10.(2023河北保定期中)如图所示,O为竖直面内圆周的圆心,半径为R,P和Q为同一条竖直线与圆周的交点,O到PQ的距离为倍。已知小球质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求第一次小球水平向右抛出的速度大小;
(2)求第二次施加的恒力大小。
11.(2024广东江门鹤山一中月考)如图所示,质量为m=0.2 kg的小球从平台上水平抛出后,落在一倾角θ=53° 的光滑斜面顶端,并恰好无碰撞地沿光滑斜面滑下,斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,斜面的高度H=7.2 m。取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0的大小;
(2)小球从平台水平抛出至到达斜面底端所用的时间。
答案与分层梯度式解析
第一章　抛体运动
专题强化练2　平抛运动的规律和应用
1.C　设摩托车恰好落到坑内c点时竖直方向的速度为vy1,则有,故选C。
2.ABD　
甲
=2 tan β,所以,α保持不变,因此改变初速度的大小,b球落到斜面时的速度方向和斜面的夹角(α-β)保持不变,B正确;
乙
tan α,所以速度方向与水平方向夹角是45°,两球同时落在半圆轨道和斜面上时,a球运动轨迹与b球运动轨迹对称,a球落至半圆轨道时速度方向与水平方向夹角也是45°,故a、b两球同时落在半圆轨道和斜面上时,两球的速度方向垂直,D正确。故选A、B、D。
3.C　由题可知,乒乓球在甲的球拍与乙的球拍之间做斜上抛运动,根据斜上抛运动的特点可知,乒乓球在水平方向的分速度大小vx保持不变,竖直方向的分速度不断变化,由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直,在甲的球拍处,vx=v1 sin 45°,在乙的球拍处,vx=v2 sin 30°,所以。故C正确,A、B、D错误。
4.D　根据几何关系知,小球在Q点的速度方向与水平方向的夹角为θ,则小球运动到Q点时的速度大小为vQ=,D正确。
5.B　两颗炸弹以相同的初速度做平抛运动,假设落在N点的炸弹穿过山坡到达与M等高的P点,如图所示,因为下落到M、P的两炸弹竖直位移相同,由h=gt2知下落时间相同,落到M、P的时间间隔tP-tM=(t+Δt1)-t=Δt1,显然落到N点的时间tN6.AC　小球飞离斜面后,水平方向以速度v cos α做匀速直线运动,竖直方向以初速度v sin α向上做匀减速直线运动,可知小球飞行时间为t=,可知A、C正确,B、D错误。
7.AB　两球刚好落在坑中同一点,说明两球在竖直方向的位移相同,由y=gt2得h减小,故两球将在落入坑中之前相撞,B正确;若要两小球落在坑中同一点,则水平位移之和为2R,落点不同,竖直方向位移不同,则时间t不同,由2R=(v1+v2)t可知,v1+v2不是一个定值,C错误;根据平抛运动的推论,小球落入坑中时速度方向的反向延长线与水平直径的交点在水平位移的中点处,所以若仅从M点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球不可能垂直坑壁落入坑中,D错误。
8.C　根据h=vm,D正确,C错误。
9.B　根据题意,由几何关系可知,A、B间的水平距离为xAB=L cos 30°=,故选B。
10.答案　(1)　(2)14mg
解析　(1)第一次小球水平向右抛出经过P点,结合几何关系可知gt2
解得v01=。
(2)第二次小球经过Q点,水平方向有R=v02t'
竖直方向有at'2
其中v02=
由牛顿第二定律得F-mg=ma
解得a=13g,F=14mg。
11.答案　(1)3 m/s　(2)1.4 s
解析　(1)小球落在斜面顶端并恰好无碰撞地沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行
竖直分位移h= s=0.4 s
所以竖直分速度vy=gt1=4 m/s
则水平抛出的初速度v0==3 m/s。
(2)小球沿斜面做匀加速直线运动,其加速度
a==8 m/s2
小球沿斜面做匀加速直线运动的初速度
v==5 m/s
根据运动学公式可得
代入数据解得t2=1 s
所以小球从平台水平抛出至到达斜面底端所用的时间t=t1+t2=1.4 s。
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