2023-2024學(xué)年高一物理人教版2019試題5.4拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（3-沖A提升練）-1

5.4拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（3沖A提升練）（解析版）一、單選題（本大題共12小題）1.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.不論拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其水平位移一定越大

B.不論拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其飛行時(shí)間一定越長(zhǎng)

C.不論拋出速度多大，拋出位置越高，其飛行時(shí)間一定越長(zhǎng)

D.不論拋出速度多大，拋出位置越高，飛得一定越遠(yuǎn)【答案】C

【解析】此題考查平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律。

【解答】解：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，根據(jù)h=12gt2，高度越高，時(shí)間越長(zhǎng)．根據(jù)x=vt知，初速度和時(shí)間共同決定水平位移．故C正確，A、B、D2.如圖甲所示，兩消防員在水平地面A、B兩處使用相同口徑的噴水槍對(duì)高樓著火點(diǎn)進(jìn)行滅火。出水軌跡簡(jiǎn)化為如圖乙，假設(shè)均能垂直擊中豎直樓面上的同一位置點(diǎn)P。不計(jì)空氣阻力，則(

)A.A處水槍噴出的水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)

B.B處水槍噴出的水擊中墻面的速度較大

C.A處水槍噴口噴出水的初速度較大

D.B處水槍噴口每秒噴出水的體積較大【答案】C

【解析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是將水的運(yùn)動(dòng)過(guò)程看成反向的平拋運(yùn)動(dòng)，再利用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析判斷。

【解答】

A.利用逆向思維，則兩處的水從P點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)

h=12gt2，所以落地時(shí)間只與高度有關(guān)，則從拋出到擊中墻壁的時(shí)間相等，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

x=v0t

可知，兩處的水的水平方向位移不同，則在P點(diǎn)的速度為

vAP=xAt

，

vC.AB兩處水槍噴出時(shí)的速度分別為vA=vAP2+(gt)23.質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v1，3s末時(shí)的速度為v2。下列四個(gè)圖中能夠正確反映拋出時(shí)刻、1s末、2s末、3s末速度矢量的示意圖是(

)A. B.

C. D.【答案】D

【解析】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，會(huì)通過(guò)矢量圖表示平拋運(yùn)動(dòng)的速度，以及速度的變化。平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，抓住平拋運(yùn)動(dòng)的水平分速度不變，確定正確的矢量圖。【解答】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知水平分速度不變，則v1、v2、v3的矢量末端在同一豎直線上，豎直分速度之差△v=g△t4.在電視劇里，我們經(jīng)?？吹竭@樣的畫面：屋外刺客向屋里投來(lái)兩支飛鏢，落在墻上，如圖所示.現(xiàn)設(shè)飛鏢是從同一位置做平拋運(yùn)動(dòng)射出來(lái)的，飛鏢A與豎直墻壁成53°角，飛鏢B與豎直墻壁成37°角，兩落點(diǎn)相距為1.4m，則刺客與墻壁的距離為(已知tan37°A.4.8m B.2.4m C.5.2m D.6.3m【答案】A

【解析】?jī)芍伙w鏢水平射出，都做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度的分解，用豎直方向的分速度分別表示出兩個(gè)飛鏢的初速度，由水平距離與初速度之比表示兩個(gè)飛鏢運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、兩個(gè)飛鏢豎直距離之差等于d，即可求解刺客離墻壁。

解決本題的關(guān)鍵是知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和幾何關(guān)系靈活求解。

【解答】

設(shè)刺客離墻壁為s，鏢的初速度為v0，豎直分速度為vy，

則vy=v0cotθ=gt

v0=st

聯(lián)立解得t25.如圖所示，籃球在1.6m的高度擲出，在2.5m的高度垂直擊中籃板，反彈后恰好落在擲出點(diǎn)的正下方不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。則該籃球擊中籃板前后的速度之比為(

)A.5:3 B.3:5 C.5:4 D.4:5【答案】A

【解析】本題考查了斜拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；解決問(wèn)題的關(guān)鍵是將拋出到擊中籃板的運(yùn)動(dòng)過(guò)程等效為逆向的平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律結(jié)合動(dòng)能的表達(dá)式即可分析判斷。

將擲出到擊中籃板的運(yùn)動(dòng)過(guò)程等效為逆向的平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平方向分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，從而得到籃球擊中籃板前后的速度之比。

【解答】將拋出到擊中籃板的運(yùn)動(dòng)過(guò)程等效為逆向的平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)籃球質(zhì)量為m，平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v；

則水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為x=vt；

豎直方向：h=12gt2；

解得：v=x·g2h；6.如圖所示，固定斜面傾角為θ，在斜面上方的O點(diǎn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以不同大小的初速度水平向右朝斜面拋出，當(dāng)初速度的大小為v0時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到斜面上的過(guò)程中位移最小，重力加速度為g。則小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(

)

A.v0gtanθ B.2【答案】B

【解析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。其中通過(guò)幾何關(guān)系確立位移最小的情景是解題的關(guān)鍵。由xy=tanθ結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。

【解答】過(guò)拋出點(diǎn)作斜面的垂線，如圖所示。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)落在斜面上的B點(diǎn)時(shí)，位移最小。

設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則水平方向有：x=v0t，豎直方向有：y=17.如圖所示是消防車?yán)迷铺?未畫出)進(jìn)行高層滅火，消防水炮離地的最大高度H=40m，出水口始終保持水平且出水方向可以水平調(diào)節(jié)，著火點(diǎn)在高h(yuǎn)=20m的樓層，水水平射出的初速度在7.5m/s≤v0≤20m/s之間，可進(jìn)行調(diào)節(jié)，出水口與著火點(diǎn)不能靠得太近，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2A.如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)間的水平距離x最大為15m

B.如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)間的水平距離x最小為40m

C.如果出水口與著火點(diǎn)的水平距離x不能小于20m，則水水平射出的初速度最小為10m/s

D.若該著火點(diǎn)高度為40m，該消防車仍能有效滅火【答案】C

【解析】本題考查了平拋知識(shí)，熟練掌握平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵。

根據(jù)已知水射出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解即可。

【解答】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：H-h=12gt2，x=v0t，聯(lián)立兩式解得：x=v02(H-h)g；v0=20m/s時(shí)，出水口與著火點(diǎn)的水平距離x最大，代入上式數(shù)據(jù)得：xmax8.如圖所示，甲、乙兩個(gè)同學(xué)打乒乓球。甲同學(xué)持拍的拍面與水平方向成45°角，乙同學(xué)持拍的拍面與水平方向成30°角。設(shè)乒乓球每次擊打拍面時(shí)速度方向與拍面垂直，且擊打拍面前后的速度大小相等，不計(jì)空氣阻力，則乒乓球擊打甲的拍面時(shí)的速度大小與擊打乙的拍面時(shí)的速度大小之比為(

)

A.63 B.2 C.22【答案】C

【解析】解：由題可知，乒乓球在甲與乙之間做斜上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)斜上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不變，豎直方向的分速度是不斷變化的，由于乒乓球擊打拍面時(shí)速度與拍面垂直，

在甲處：vx=v1sin45°

在乙處：vx=v29.某生態(tài)公園的人造瀑布景觀如圖所示，水流從高處水平流出槽道，恰好落入步道邊的游泳池中?，F(xiàn)制作一個(gè)為實(shí)際尺寸116的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度應(yīng)為實(shí)際的(

)

A.12 B.14 C.1【答案】B

【解析】解：水流做平拋運(yùn)動(dòng)，

水平方向：x=v0t

豎直方向：y=12gt2

聯(lián)立解得：v0=xt=xg2y，

模型的x，y都變?yōu)樵瓉?lái)的110.如圖所示，一階梯的每級(jí)臺(tái)階的高、寬都為0.4?m，一球以水平速度v飛出，欲打在第四級(jí)臺(tái)階上，g=10?m/s2，則v的取值范圍是

A.6m/s<v≤22m/s B.2【答案】A

【解析】本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。

一球以水平速度v飛出，欲打在第四級(jí)臺(tái)階上，則小球位置介于第四級(jí)臺(tái)階的右側(cè)邊緣和第三級(jí)臺(tái)階的右側(cè)邊緣之間，由此分析列式求出速度的范圍。

【解答】

若小球打在第四級(jí)臺(tái)階的右側(cè)邊緣上，則小球下落高度h=4×0.4?m=1.6?m，根據(jù)h=12gt12，解得小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2hg=225s，水平位移x1=4×0.4?m=1.6?m11.一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示，水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2，中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h.不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過(guò)選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是(

)

A.L12g6h<v<L1g6【答案】D

【解析】解：當(dāng)乒乓球垂直底邊水平射出，剛好過(guò)網(wǎng)時(shí)速率最小，

根據(jù)3h-h=12gt12得：t1=4hg

則乒乓球過(guò)網(wǎng)的最小速率為：v0min=L12t1=L112.如圖所示的光滑斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為s，傾角為θ=30°，一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿斜面右上方頂點(diǎn)A處水平射入，恰好從底端B點(diǎn)離開斜面，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是(

)A.小球運(yùn)動(dòng)的加速度為g

B.小球由A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為2Lg

C.小球由A點(diǎn)水平射入時(shí)初速度v0的大小為sg2L

D.【答案】D

【解析】小球在光滑斜面有水平初速度，做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求出物體下滑的加速度；根據(jù)沿斜面向下方向的位移，結(jié)合位移時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；根據(jù)水平位移和時(shí)間求出入射的初速度；根據(jù)平行四邊形定則，由分速度合成合速度。

解決本題的關(guān)鍵知道小球在水平方向和沿斜面向下方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解。

【解答】

A.依據(jù)曲線條件，初速度與合力方向垂直，且合力大小恒定，則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)牛頓第二定律得，物體的加速度為：a=mgsinθm=gsinθ=g2，故A錯(cuò)誤；

BCD.根據(jù)L=12at2，有：t=2La=2L二、計(jì)算題（本大題共3小題）13.如圖所示，質(zhì)量為m=0.2kg的小球從平臺(tái)上水平拋出后，落在一傾角θ=53°的光滑斜面頂端，并恰好無(wú)碰撞的沿光滑斜面滑下，頂端與平臺(tái)的高度差h=0.8，斜面的高度H=7.2m。g取10m/s2sin53°【答案】解：(1)由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說(shuō)明此時(shí)小球速度方向與斜面平行，否則小球會(huì)彈起，所以

豎直位移h=12gt12，

得t1=2hg=2×0.810s=0.4s

豎直分速度

vy=gt1=4m/s

vy=v0tan53°，

得v0=vytan53【解析】小球在接觸斜面之前做的是平拋運(yùn)動(dòng)，在斜面上時(shí)小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，分段求解即可。

(1)由題意可知小球到達(dá)斜面時(shí)的速度方向，再由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求出小球的初速度；

(2)小球在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體的規(guī)律可以求得到達(dá)斜面用的時(shí)間，到達(dá)斜面之后做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求得兩段的總時(shí)間即可。

14.拋體運(yùn)動(dòng)在各類體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見，如乒乓球運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題，設(shè)球臺(tái)長(zhǎng)2L、網(wǎng)高h(yuǎn)，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力(設(shè)重力加速度為g)。(1)若球在球臺(tái)邊緣O點(diǎn)正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出，落在球臺(tái)的P1點(diǎn)(如圖所示)，求P1點(diǎn)距(2)若球在O點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出，恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)落在球臺(tái)的P2點(diǎn)(如圖中虛線所示)，求(3)若球在O點(diǎn)正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過(guò)球網(wǎng)且剛好落在對(duì)方球臺(tái)邊緣P3處。求發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度h【答案】解：(1)設(shè)發(fā)球時(shí)飛行時(shí)間為t1，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)有：h1=12gt12

x1=v1t1

解得：x1=v12h1g．

(2)設(shè)發(fā)球高度為h2，飛行時(shí)間為t2，同理有h2=12gt22

x2=v2t2

且h2=h

2x2=L

得v2=L2g2h．

(3)【解析】(1)根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再根據(jù)初速度和時(shí)間求出水平位移．

(2)若球在O點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出，恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)，知平拋的高度等于網(wǎng)高，從而得知平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性求出平拋運(yùn)動(dòng)的位移，再根據(jù)水平位移和時(shí)間求出平拋的初速度．

(3)根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)求出小球越過(guò)球網(wǎng)到達(dá)最高點(diǎn)的水平位移，從而得知小球反彈到越球網(wǎng)時(shí)的水平位移，對(duì)反彈的運(yùn)動(dòng)采取逆向思維，抓住水平方向和豎直方向運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性求出小球越過(guò)球網(wǎng)到達(dá)最高點(diǎn)的豎直位移與整個(gè)豎直位移的比值，從而求出發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度．

解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，以及知道小球平拋落地反彈后的運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)對(duì)稱．15.如圖甲，在“雪如意”國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心舉行的北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪比賽是一項(xiàng)“勇敢者的游戲”，穿著專用滑雪板的運(yùn)動(dòng)員在助滑道上獲得一定速度后從跳臺(tái)飛出，身體前傾與滑雪板盡量平行，在空中飛行一段距離后落在傾斜的雪道上，其過(guò)程可簡(jiǎn)化為圖乙.現(xiàn)有某運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)O處沿水平方向飛出，在雪道P處著落，測(cè)得OP間的距離L=50m，傾斜的雪道與水平方向的夾角θ=37°，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間;

(2)運(yùn)動(dòng)員在【答案】解：(1)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為：y=Lsinθ=12gt2

代入數(shù)據(jù)解