2021屆（人教版）新高三高考物理一輪復習題型練習卷：拋體運動

1、拋體運動題型一平拋運動特征1.因平拋運動只受豎直向下的重力G=mg,故由牛頓第二定律可知,實際加速度就是重力加速度g(方向豎直向下),因為速度方向與合力G(或加速度g)的方向不在同一直線上(開始運動時初速度方向與加速度方向垂直,以后速度方向與加速度方向的夾角越來越小,但是永遠不重合)。2.平拋運動中重力G和重力加速度g是恒量,方向豎直向下,始終垂直于水平面,所以平拋運動是勻變速曲線運動。3.平拋運動軌跡是拋物線。4.平拋運動發(fā)生在同一個豎直平面內(nèi)。典例1 在平坦的壘球運動場上,擊球手揮動球棒將壘球水平擊出,壘球飛行一段時間后落地。若不計空氣阻力,則()A.壘球落地時瞬間速度的大小僅由初速度決定

2、B.壘球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定C.壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定D.壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定變式1:從水平勻速飛行的直升機上向外自由釋放一個物體,不計空氣阻力,在物體下落過程中,下列說法正確的是( )A.從飛機上看,物體靜止B.從飛機上看,物體始終在飛機的后方C.從地面上看,物體做平拋運動D.從地面上看,物體做自由落體運動題型二平拋運動規(guī)律1.飛行時間:由t=知,時間取決于下落高度h,與初速度v0無關。2.水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定,與其他因素無關。3.落地速度:vt=,以表示落地速度與x軸正方向

3、的夾角,有tan =,所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關。4.速度改變量:因為平拋運動的加速度為恒定的重力加速度g,所以做平拋運動的物體在任意相等時間間隔t內(nèi)的速度改變量v=gt相同,方向恒為豎直向下,如圖甲所示。5.平拋運動的軌跡方程:y=gt2=g()2=x2,所以平拋運動的軌跡是拋物線。6.兩個重要推論(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點,如圖乙中A點和B點所示。(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任意時刻任一位置處,設其末速度方向與水平方向的夾角為,位移與水平方向的夾角為,則tan =2tan 。典例2 從某高度水平拋出一

4、小球,經(jīng)過時間t到達地面時,速度與水平方向的夾角為,不計空氣阻力,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.小球水平拋出時的初速度大小為gttan B.小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為C.若小球初速度增大,則平拋運動的時間變長D.若小球初速度增大,則減小變式2:(2016·浙江10月選考)一水平固定的水管,水從管口以不變的速度源源不斷地噴出。水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距離x=1.2 m。g取10 m/s2,不計空氣及摩擦阻力,水從管口噴出的初速度大小是()A.1.2 m/sB.2.0 m/sC.3.0 m/sD.4.0 m/s題型三與斜面相關的平拋運

5、動方法內(nèi)容斜面總結(jié)分解位移x=v0t,y=gt2,tan =可求得t=分解位移,構(gòu)建位移三角形分解速度vx=v0,vy=gt,tan =可求得t=分解速度,構(gòu)建速度三角形vx=v0,vy=gt,tan =可求得t=典例3 滑雪比賽驚險刺激,如圖所示,一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過3.0 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角=37°,不計空氣阻力(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)。求:(1)A點與O點的距離L;(2)運動員離開O點時的速度大小;變式3:如圖所示,小球以v0正對傾角

6、為的斜面水平拋出,若小球到達斜面的位移最小,則飛行時間t為(重力加速度為g)()A.v0tan B.C.D.變式4:某同學在某磚墻前的高處水平拋出一個石子,石子在空中運動的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點。已知每塊磚的平均厚度為10 cm,拋出點到A點豎直方向剛好相距200塊磚,取g=10 m/s2。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)石子在空中運動的時間t;(2)石子水平拋出的速度v0。題型四與圓軌道關聯(lián)的平拋運動在豎直半圓內(nèi)進行平拋時,圓的半徑和半圓軌道對平拋運動形成制約。畫出軌跡和落點相對

7、圓心的位置,利用幾何關系和平拋運動規(guī)律求解。典例4 如圖,一小球從一半圓軌道左端A點正上方某處做平拋運動(小球可視為質(zhì)點),飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點。O為半圓軌道圓心,半圓軌道半徑為R,OB與水平方向夾角為60°,重力加速度為g,則小球拋出時的初速度為()A. B.C.D.變式5:如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點,環(huán)半徑為R。一個小球從A點以速度v0水平拋出,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是()A.v0越大,小球落在圓環(huán)上所用的時間越長B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C.若v0取值適當,可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)

8、D.無論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)題型五類平拋運動模型1.運動特點類平拋運動指物體所受合力為恒力,且與初速度的方向垂直,在初速度v0方向做勻速直線運動,在合力方向做初速度為零的勻加速直線運動,加速度a=,且方向與初速度方向垂直。2.求解技巧(1)常規(guī)分解法:將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的勻加速直線運動,兩分運動彼此獨立,互不影響,且與合運動具有等時性。(2)特殊分解法:對于有些問題,可以過拋出點建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?將加速度分解為ax,ay,初速度v0分解為vx,vy,然后分別在x,y方向列方程求解。典例5 如圖所示,兩個傾角分別為

9、30°,45°的光滑斜面放在同一水平面上,斜面高度相等。有三個完全相同的小球a,b,c,開始均靜止于同一高度處,其中b小球在兩斜面之間,a,c兩小球在斜面頂端,兩斜面間距大于小球直徑。若同時由靜止釋放,a,b,c小球到達水平面的時間分別為t1,t2,t3。若同時沿水平方向拋出,初速度方向如圖所示,到達水平面的時間分別為t1,t2,t3。下列關于時間的關系不正確的是()A.t1>t3>t2 B.t1=t1,t2=t2,t3=t3C.t1>t3>t2D.t1<t1,t2<t2,t3<t3變式6:根據(jù)高中所學知識可知,做自由落體運動的小球

10、,將落在正下方位置。但實際上,赤道上方200 m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6 cm處。這一現(xiàn)象可解釋為,除重力外,由于地球自轉(zhuǎn),下落過程小球還受到一個水平向東的“力”,該“力”與豎直方向的速度大小成正比?，F(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋,考慮對稱性,上升過程該“力”水平向西,則小球()A.到最高點時,水平方向的加速度和速度均為零B.到最高點時,水平方向的加速度和速度均不為零C.落地點在拋出點東側(cè)D.落地點在拋出點西側(cè)同步練習1.(平拋運動特征)為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動,用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落。關于該實

11、驗,下列說法中正確的有()A.兩球的質(zhì)量應相等B.兩球不同時落地C.應改變裝置的高度,多次實驗D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動2.(平拋運動特性)(2019·浙江1月學考)用小錘子打彈性金屬片后,一小球做平拋運動,同時另一小球做自由落體運動。兩球運動的頻閃照片如圖所示,最上面與最下面小球位置間的實際豎直距離為1 m,照片中反映的實際情況是()A.自由下落小球相鄰位置間的位移相等B.平拋運動小球相鄰位置間的位移相等C.自由下落小球相鄰位置間的距離一定大于0.1 mD.平拋運動小球相鄰位置間的水平距離一定大于0.1 m3.(平拋運動與斜面結(jié)合)在一斜面頂端,將甲、乙兩個小球

12、分別以v和的速度沿同一方向水平拋出,兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的()A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍4.(平拋運動與圓周運動結(jié)合)如圖所示,B為豎直圓軌道的左端點,它和圓心O的連線與豎直方向的夾角為。一小球在圓軌道左側(cè)的A點以速度v0平拋,恰好沿B點的切線方向進入圓軌道。已知重力加速度為g,則A,B之間的水平距離為()A.B.C. D.5.(2020·浙江1月選考,5)如圖所示,鋼球從斜槽軌道末端以v0的水平速度飛出,經(jīng)過時間t落在斜靠的擋板AB中點。若鋼球以2v0的速度水平飛出,則()A.下落時間仍為tB.下落時間為2tC.下落時間為tD.落在擋板

13、底端B點6.圖中給出了某一通關游戲的示意圖,安裝在軌道AB上可上下移動的彈射器,能水平射出速度大小可調(diào)節(jié)的彈丸,彈丸射出口在B點的正上方。豎直面內(nèi)的半圓弧BCD的半徑R=2.0 m,直徑BD水平且與軌道AB處在同一豎直面內(nèi),小孔P和圓心O連線與水平方向夾角為37°。游戲要求彈丸垂直于P點圓弧切線方向射入小孔P就能進入下一關。為了能通關,彈射器離B點的高度和彈丸射出的初速度分別是(不計空氣阻力,sin 37°=0.6,cos 37° =0.8)()A.0.15 m,4 m/sB.1.50 m,4 m/sC.0.15 m,2 m/sD.1.50 m,2 m/s7.如圖

14、1所示,飼養(yǎng)員對著長l=1.0 m 的水平細長管的一端吹氣,將位于吹氣端口的質(zhì)量m=0.02 kg 的注射器射到動物身上。注射器飛離長管末端的速度大小v=20 m/s?？梢暈橘|(zhì)點的注射器在長管內(nèi)做勻變速直線運動,離開長管后做平拋運動,如圖2所示。(1)求注射器在長管內(nèi)運動時的加速度大小;(2)求注射器在長管內(nèi)運動時受到的合力大小;(3)若動物與長管末端的水平距離x=4.0 m,求注射器下降的高度h。(g取10 m/s2)拋體運動題型一平拋運動特征1.因平拋運動只受豎直向下的重力G=mg,故由牛頓第二定律可知,實際加速度就是重力加速度g(方向豎直向下),因為速度方向與合力G(或加速度g)的方向不

15、在同一直線上(開始運動時初速度方向與加速度方向垂直,以后速度方向與加速度方向的夾角越來越小,但是永遠不重合)。2.平拋運動中重力G和重力加速度g是恒量,方向豎直向下,始終垂直于水平面,所以平拋運動是勻變速曲線運動。3.平拋運動軌跡是拋物線。4.平拋運動發(fā)生在同一個豎直平面內(nèi)。典例1 在平坦的壘球運動場上,擊球手揮動球棒將壘球水平擊出,壘球飛行一段時間后落地。若不計空氣阻力,則()A.壘球落地時瞬間速度的大小僅由初速度決定B.壘球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定C.壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定D.壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定答案:D變式1:從水平勻速飛行

16、的直升機上向外自由釋放一個物體,不計空氣阻力,在物體下落過程中,下列說法正確的是(C)A.從飛機上看,物體靜止B.從飛機上看,物體始終在飛機的后方C.從地面上看,物體做平拋運動D.從地面上看,物體做自由落體運動題型二平拋運動規(guī)律1.飛行時間:由t=知,時間取決于下落高度h,與初速度v0無關。2.水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定,與其他因素無關。3.落地速度:vt=,以表示落地速度與x軸正方向的夾角,有tan =,所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關。4.速度改變量:因為平拋運動的加速度為恒定的重力加速度g,所以做平拋運動的物體在任意相等時間間隔t內(nèi)

17、的速度改變量v=gt相同,方向恒為豎直向下,如圖甲所示。5.平拋運動的軌跡方程:y=gt2=g()2=x2,所以平拋運動的軌跡是拋物線。6.兩個重要推論(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點,如圖乙中A點和B點所示。(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任意時刻任一位置處,設其末速度方向與水平方向的夾角為,位移與水平方向的夾角為,則tan =2tan 。典例2 從某高度水平拋出一小球,經(jīng)過時間t到達地面時,速度與水平方向的夾角為,不計空氣阻力,重力加速度為g。下列說法正確的是()A.小球水平拋出時的初速度大小為gttan B.小球在t時間內(nèi)的位

18、移方向與水平方向的夾角為C.若小球初速度增大,則平拋運動的時間變長D.若小球初速度增大,則減小答案:D變式2:(2016·浙江10月選考)一水平固定的水管,水從管口以不變的速度源源不斷地噴出。水管距地面高h=1.8 m,水落地的位置到管口的水平距離x=1.2 m。g取10 m/s2,不計空氣及摩擦阻力,水從管口噴出的初速度大小是(B)A.1.2 m/sB.2.0 m/sC.3.0 m/sD.4.0 m/s題型三與斜面相關的平拋運動方法內(nèi)容斜面總結(jié)分解位移x=v0t,y=gt2,tan =可求得t=分解位移,構(gòu)建位移三角形分解速度vx=v0,vy=gt,tan =可求得t=分解速度,構(gòu)

19、建速度三角形vx=v0,vy=gt,tan =可求得t=典例3 滑雪比賽驚險刺激,如圖所示,一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過3.0 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角=37°,不計空氣阻力(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)。求:(1)A點與O點的距離L;(2)運動員離開O點時的速度大小;答案:(1)75 m(2)20 m/s(3)1.5 s變式3:如圖所示,小球以v0正對傾角為的斜面水平拋出,若小球到達斜面的位移最小,則飛行時間t為(重力加速度為g)(D)A.v0tan B.C

20、.D.變式4:某同學在某磚墻前的高處水平拋出一個石子,石子在空中運動的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點。已知每塊磚的平均厚度為10 cm,拋出點到A點豎直方向剛好相距200塊磚,取g=10 m/s2。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)石子在空中運動的時間t;(2)石子水平拋出的速度v0。答案:(1)2 s(2)15 m/s題型四與圓軌道關聯(lián)的平拋運動在豎直半圓內(nèi)進行平拋時,圓的半徑和半圓軌道對平拋運動形成制約。畫出軌跡和落點相對圓心的位置,利用幾何關系和平拋運動規(guī)律求解。典例4 如圖,一小球從

21、一半圓軌道左端A點正上方某處做平拋運動(小球可視為質(zhì)點),飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點。O為半圓軌道圓心,半圓軌道半徑為R,OB與水平方向夾角為60°,重力加速度為g,則小球拋出時的初速度為()A. B.C.D.答案:B變式5:如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點,環(huán)半徑為R。一個小球從A點以速度v0水平拋出,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是(D)A.v0越大,小球落在圓環(huán)上所用的時間越長B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C.若v0取值適當,可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)D.無論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)題型五類平

22、拋運動模型1.運動特點類平拋運動指物體所受合力為恒力,且與初速度的方向垂直,在初速度v0方向做勻速直線運動,在合力方向做初速度為零的勻加速直線運動,加速度a=,且方向與初速度方向垂直。2.求解技巧(1)常規(guī)分解法:將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的勻加速直線運動,兩分運動彼此獨立,互不影響,且與合運動具有等時性。(2)特殊分解法:對于有些問題,可以過拋出點建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?將加速度分解為ax,ay,初速度v0分解為vx,vy,然后分別在x,y方向列方程求解。典例5 如圖所示,兩個傾角分別為30°,45°的光滑斜面放在同一水平

23、面上,斜面高度相等。有三個完全相同的小球a,b,c,開始均靜止于同一高度處,其中b小球在兩斜面之間,a,c兩小球在斜面頂端,兩斜面間距大于小球直徑。若同時由靜止釋放,a,b,c小球到達水平面的時間分別為t1,t2,t3。若同時沿水平方向拋出,初速度方向如圖所示,到達水平面的時間分別為t1,t2,t3。下列關于時間的關系不正確的是()A.t1>t3>t2 B.t1=t1,t2=t2,t3=t3C.t1>t3>t2D.t1<t1,t2<t2,t3<t3答案:D變式6:根據(jù)高中所學知識可知,做自由落體運動的小球,將落在正下方位置。但實際上,赤道上方200 m

24、處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6 cm處。這一現(xiàn)象可解釋為,除重力外,由于地球自轉(zhuǎn),下落過程小球還受到一個水平向東的“力”,該“力”與豎直方向的速度大小成正比?，F(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋,考慮對稱性,上升過程該“力”水平向西,則小球(D)A.到最高點時,水平方向的加速度和速度均為零B.到最高點時,水平方向的加速度和速度均不為零C.落地點在拋出點東側(cè)D.落地點在拋出點西側(cè)同步練習1.(平拋運動特征)為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動,用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落。關于該實驗,下列說法中正確的有(C)A.兩球的質(zhì)量應相

25、等B.兩球不同時落地C.應改變裝置的高度,多次實驗D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動2.(平拋運動特性)(2019·浙江1月學考)用小錘子打彈性金屬片后,一小球做平拋運動,同時另一小球做自由落體運動。兩球運動的頻閃照片如圖所示,最上面與最下面小球位置間的實際豎直距離為1 m,照片中反映的實際情況是(D)A.自由下落小球相鄰位置間的位移相等B.平拋運動小球相鄰位置間的位移相等C.自由下落小球相鄰位置間的距離一定大于0.1 mD.平拋運動小球相鄰位置間的水平距離一定大于0.1 m3.(平拋運動與斜面結(jié)合)在一斜面頂端,將甲、乙兩個小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出,兩球都