2025鲁科版高中物理必修第二册强化练习题--第2章　抛体运动拔高练（有解析）

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2025鲁科版高中物理必修第二册
综合拔高练
五年高考练
考点1　平抛运动的规律及应用
1.(2024湖北,3)如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到　 (　　)
A.荷叶a　　　　B.荷叶b　　　　C.荷叶c　　　　D.荷叶d
2.(2022广东,6)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是 (　　)
A.将击中P点,t大于
B.将击中P点,t等于
C.将击中P点上方,t大于
D.将击中P点下方,t等于
3.(2022全国甲,24)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0.05 s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=10 m/s2,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
考点2　斜抛运动的规律及其应用
4.(多选题)(2024江西,8)一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处。如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为v0,末速度v沿x轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的关系,下列图像可能正确的是 (　　)
　　　
5.(多选题)(2022山东,11)如图所示,某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离4.8 m。当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点。网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍,平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10 m/s2,网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为 (　　)
A.v=5 m/s　　　　B.v=3 m/s
C.d=3.6 m　　　　D.d=3.9 m
6.(2023湖南,2)如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上,忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是 (　　)
A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
B.谷粒2在最高点的速度小于v1
C.两谷粒从O到P的运动时间相等
D.两谷粒从O到P的平均速度相等
考点3　实验:探究平抛运动的特点
7.[2023浙江6月选考,16-Ⅰ(1)]在“探究平抛运动的特点”实验中
①用图1装置进行探究,下列说法正确的是　　　　。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
②用图2装置进行实验,下列说法正确的是　　　　。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
　　
③用图3装置进行实验,竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从斜槽上P点静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动x,重复实验,挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点,竖直向下建立坐标轴y,各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d,则钢球平抛初速度v0为　　　　。
A.　　　　B.
C.　　　　D.
三年模拟练
应用实践
1.(2024广东江门质量检测)“青箬笠,绿蓑衣,斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后,进入如图所示的斜风区域下落一段时间,然后又进入无风区继续运动直至落地,不计雨滴受到的阻力,则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是 (　　)
　　　　
　　　　
2.(2023山东青岛二中期中)某河宽度为120 m,河水流速与河岸平行,流速均匀且恒定,一艘小船从河边某点出发,则下列说法错误的是 (　　)
A.若船的速度大小恒为4 m/s,方向可变,其航行轨迹一定为直线
B.若船的速度大小恒为4 m/s,方向可变,则其过河至少需要30 s
C.若船头方向与河岸垂直,由静止启动,船速随时间均匀增加,则其航行轨迹一定为抛物线
D.若船头方向与河岸垂直,由静止启动,船速随时间均匀增加,其完全过河时与出发点的正对岸相距240 m,则小船靠岸时的船速大小与水速相等
3.(2024安徽芜湖期中)如图1所示是杂技演员表演时的简化图,杂技演员在水平方向的位移与时间关系如图2所示,在竖直方向上的速度与时间关系如图3所示,则 (　　)
　　
A.杂技演员在做变加速运动
B.杂技演员相对于地面的运动轨迹为直线
C.4 s内杂技演员的位移大小为4 m
D.4 s末杂技演员的速度大小为5 m/s
4.(2023山东淄博实验中学月考)如图,在倾角为θ=30°的足够大的光滑斜面上,将小球a、b同时以相同的速率沿水平面内不同方向抛出。已知a球初速度方向垂直竖直平面PQM向外,b球初速度沿着PQ方向。则 (　　)
A.a球落到斜面上时,a、b两球的位移大小相等
B.若将a球的初速度大小变为之前的2倍,则a球落到斜面上时,其速度大小也将变为之前的2倍
C.若将b球的初速度大小变为之前的2倍,则在相同时间内,其速度大小也将变为之前的2倍
D.a球落到斜面上时,a球的速度大小是b球速度大小的2倍
5.(多选题)(2023山东滨州高中联盟月考)2022年2月18日,我国运动员夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型:滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成,轨道的倾角为θ。某次腾空时,运动员(视为质点)以大小为v的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘AD的夹角为90°-θ,腾空后沿轨道边缘AD上的N点进入轨道,腾空过程(从M点运动到N点的过程)的左视图如图乙所示。重力加速度大小为g,不计空气阻力。下列说法正确的是 (　　)
　
A.运动员腾空过程中处于超重状态
B.运动员腾空过程中离开AD的最大距离为
C.运动员腾空的时间为
D.M、N两点间的距离为
6.(2023山东济宁曲阜一中期末)如图所示,跳台滑雪是一项勇敢者的运动,它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在滑雪道上获得较高速度后从C点沿水平方向飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上D点着陆。已知C、D间的距离s=40 m,运动员的质量m=50 kg。运动员可视为质点,山坡可看成倾角为30°的斜面,不计空气阻力。取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)运动员从C点运动到D点所用的时间;
(2)运动员落到D点时的速度大小;
(3)运动员飞行过程中,何时离斜面最远 最远有多远
迁移创新
7.(多选题)(2024山东潍坊月考)篮球运动是一项以手为中心的身体对抗性体育运动,深受同学们喜爱。国际篮联场地标准为长28 m,宽15 m,篮圈下沿距地面高为3.05 m,三分线半径为6.75 m(三分线到篮筐中心在地面投影的距离),如图所示,某次训练中,运动员紧贴三分线外a处进行定点投篮练习,篮球离手时距地面高度为2.25 m,经过0.5 s到达最高点,之后在下落过程中恰好穿过篮筐。假设篮球出手时在三分线正上方,篮球出手时初速度v0与水平面的夹角为θ,不计空气阻力,g取10 m/s2,则 (　　)
A.tan θ=　　　　B.tan θ=
C.v0= m/s　　　　D.v0= m/s
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.C　将青蛙的跳跃视为平抛运动,青蛙在水平方向做匀速直线运动,则有x=v0t,青蛙在竖直方向做自由落体运动,则有h=gt2,联立解得v0=x,要使初速度最小,则水平方向的位移x应最小,竖直方向的高度差h应最大,故应跳到荷叶c,C正确。
2.B　子弹离开枪口后做平抛运动,同时积木做自由落体运动,二者在竖直方向相对静止,故子弹会击中P点,子弹在水平方向做匀速直线运动,有t=,故选项B正确。
易混易错　不计空气阻力,二者在竖直方向都做自由落体运动。如果忽略了子弹在竖直方向的运动,会误认为子弹将击中积木P点的上方。
3.答案　 m/s
识图有法
解析　将s1和s2沿水平和竖直两个方向分解,如图形剖析所示
设闪光时间间隔为T,由题意知,小球运动s1和s2所用的时间相同,均为t=4T
由h=gt2知,两位移的竖直分量分别为h和3h
设平抛运动的初速度为v0,则有x=v0t
两位移的水平分量相等,均为x
所以,s1=
s2=
又s1∶s2=3∶7,所以,x=h
因为T=0.05 s
联立解得,v0= m/s。
4.AD　小鱼做斜上抛运动,其竖直分运动为竖直上抛运动,水平分运动为匀速直线运动。在水平方向有x=vt,x与t成正比,A正确。在竖直方向有y=v0yt-gt2,y-t图线为开口向下的抛物线,B错误。水平方向的分速度vx=v0x=v,不随时间变化,C错误。竖直方向的分速度vy=v0y-gt,vy-t图线为斜率为负的直线,D正确。
5.BD　网球击中墙壁时,竖直速度减为零,故击出时vy==12 m/s,t上==1.2 s,击出时vx==5 m/s,水平位移x=vxt=6 m,故图示中θ=37°,网球击中墙壁前瞬间,在垂直墙面方向上的速度分量vx⊥=vx cos θ=4 m/s,在平行墙面方向上的速度分量vx∥=vx sin θ=3 m/s,碰墙后vx⊥'=0.75vx⊥=3 m/s,故碰墙后速度为v==3 m/s,撞墙后着地点到墙壁的距离为d=vx⊥'·=3.9 m,故B、D正确。
6.B　两谷粒均只受重力,则加速度都是重力加速度g,A错误。由图可知t'>t,故v2水平t可知,D错误。
7.答案　①B　②C　③D
解析　①图1装置只能用于探究平抛运动竖直分运动的特点,选项A、C错误,故选B。
②用图2装置进行实验时,斜槽末端必须水平,但轨道不必光滑,选项A错误;调节水平挡板N时,不需要等间距移动,只要能把小球的轨迹记录下来即可,选项B错误;为了保证小球平抛初速度相同,小球必须从M上同一位置静止滚下,选项C正确。
③小球在竖直方向做自由落体运动,计算水平位移时,需要考虑小球半径的影响,根据y1=gt2、x-=v0t可知v0=,同理可得v0==,故A、C错误,D正确;由y2-y1=gT2和x=v0T可得v0=x,故B错误。
三年模拟练
1.B　离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方,进入无风区后雨滴只受重力,速度和加速度不在一条直线上,不可能做直线运动,A错误;离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方,轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧,B正确,D错误;离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度,所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下,C错误。
2.A　若船的速度大小恒为4 m/s,方向时刻发生变化时,则船的加速度不为零,其航行轨迹为曲线,故A错误,与题意相符;若船的速度大小恒为4 m/s,当船的方向垂直河岸时,其过河时间最短,为tmin==30 s,故B正确,与题意不符;若船头方向与河岸垂直,由静止启动,船速随时间均匀增加,易知船垂直河岸方向做初速度为零的匀加速直线运动,同时沿河岸做匀速直线运动,船做类平抛运动,其航行轨迹一定为抛物线,故C正确,与题意不符;若船头方向与河岸垂直,由静止启动,船速随时间均匀增加,则垂直河岸方向有d=at2,沿着河岸方向有x=v水t,船靠岸时的速度为v船'=at,联立解得v船'=v水,故D正确,与题意不符。本题选错误的,故选A。
3.D　由题图可知杂技演员在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做初速度为2 m/s的匀加速直线运动,根据运动的合成规律可知,运动轨迹为抛物线,只有竖直方向有加速度,且加速度不变,故A、B错误;4 s内杂技演员水平方向的位移为12 m,竖直方向的位移也是12 m,所以4 s内杂技演员的合位移大小为12 m,故C错误;4 s末杂技演员的水平速度为3 m/s,竖直方向的速度为4 m/s,根据速度的合成规律知,合速度为5 m/s,故D正确。
4.B　当a球落到斜面上时,有tan 30°=,解得t==,则a球落到斜面上时的速度为va==v0,则若将a球的初速度大小变为之前的2倍,则a球落到斜面上时,其速度大小也变为之前的2倍,故B正确;由以上分析可知a球落到斜面上用时为t=,此时a球的位移为sa==,b球的水平位移为sbx=v0t=,沿斜面向下的位移为sby=g sin 30°t2=,则b球的位移为sb==,a、b两球的位移大小不相等,故A错误;根据vb=可知,若将b球的初速度大小变为之前的2倍,则在相同时间内,其速度大小不是变为之前的2倍,故C错误;a球落到斜面上时,a球的速度大小为va=v0,此时b球的速度大小为vb==v0≠,故D错误。故选B。
5.BCD　不计空气阻力,运动员腾空过程中加速度为g,方向竖直向下,运动员一直处于失重状态,故A错误;运动员在M点时垂直AD方向的速度大小v1=v sin (90°-θ),垂直AD方向的加速度大小为a1=g cos θ,设运动员腾空过程中离开AD的最大距离为d,根据匀变速直线运动的规律有=2a1d,解得d=,故B正确;运动员从M点到离开AD最远的时间t0===,根据对称性可知,运动员腾空的时间t=2t0=,故C正确;运动员在M点时平行AD方向的速度大小v2=v cos (90°-θ),设运动员在ABCD面内平行AD方向的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有mg sin θ=ma2,根据匀变速直线运动的规律可知,M、N两点间的距离x=v2t+a2t2=,故D正确。故选B、C、D。
6.答案　(1)2 s　(2)10 m/s　(3)1 s　 m
解析　(1)设运动员从C点运动到D点所用的时间为t1,竖直方向做自由落体运动,则有
s sin 30°=g
解得t1=2 s。
(2)运动员从C点运动到D点,水平方向做匀速直线运动,设C点时的速度为v0,则有
s cos 30°=v0t1
解得v0=10 m/s
运动员落到D点时竖直方向的速度大小vy=gt1=20 m/s
则运动员落到D点时的速度大小vD== m/s=10 m/s。
(3)当运动员的速度方向与斜面平行时离斜面最远,此时有tan 30°==
解得t'=1 s
从C点到离斜面最远处,在垂直于斜面方向上运动员做匀减速直线运动,该方向的初速度为v0z=v0 sin 30°=5 m/s
该方向的加速度大小为az=g cos 30°=5 m/s2
离斜面距离最远时,垂直于斜面方向的速度减为零,则离斜面最远距离为h== m= m。
7.BC　画出篮球运动示意图如图所示,设篮球从离手到运动到最高点的时间为t0,从最高点到进入篮筐的时间为t,则t0=0.5 s,篮球在竖直方向上的初速度为vy=v0 sin θ=gt0=10×0.5 m/s=5 m/s,在水平方向上的速度为vx=v0 cos θ,全过程水平方向的位移为x=vxt+vxt0=6.75 m,竖直方向上有,最高点与地面的距离y=3.05 m+gt2=2.25 m+g,解得t=0.3 s,vx=8.437 5 m/s,则tan θ==,v0= m/s,故选B、C。
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