2023年高考物理预测题之平抛运动

试卷更新日期：2023-02-10 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 滑板运动备受年轻人喜爱，中国小将曾文蕙在东京奥运会成功闯进决赛并获得第六的优异成绩，为中国滑板创造了历史。如图所示，跳台的斜面AB长为2L，倾角为60°，右侧平台墙壁CD与水平地面相交于C点，顶端D点离地面的高度为 $\frac{3 \sqrt{3}}{4} L$ ，水平地面上B、C间的距离为L，滑板运动员（视为质点）从斜面顶端A点以大小v₀的速度水平跃出，刚好落在斜面底端B点（不计空气阻力），若运动员恰好落在右侧平台的D点，则离开A点时的水平初速度大小是（　　）

A、 $\frac{v_{0}}{2}$ B、2v₀ C、3v₀ D、4v₀

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2. 质量为m的足球在地面位置1被踢出后落到地面位置3，在空中运动的最高点为位置2，不考虑足球的旋转。下列说法正确的是（　　）

A、足球由位置1运动到位置3的过程中机械能不变 B、足球由位置1运动到位置2的时间大于由位置2运动到位置3的时间 C、足球上升过程竖直方向的加速度大于足球下降过程竖直方向的加速度 D、足球上升过程到达某一高度的速度大小等于足球下降过程到达同一高度时的速度大小

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3. 投弹训练中，某战士从倾角为37°、长度为L的斜坡顶端，将手榴弹（图中用点表示）以某一初速度水平抛出，手榴弹恰好落到斜坡底端。重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、手榴弹抛出时的初速度大小为 $\sqrt{\frac{6 g L}{15}}$ B、手榴弹抛出后在空中运动的时间为 $\sqrt{\frac{8 L}{5 g}}$ C、手榴弹抛出后经时间 $\sqrt{\frac{3 L}{10 g}}$ ，与斜坡间的距离最大 D、手榴弹落到斜坡底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为60°

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4. 如图所示，倾角为37°的斜面体 $A B C$ 固定放置在水平面上，斜面的高度为 $h$ ， $P$ 点是A点正上方与 $C$ 点等高的点，让一小球（视为质点）从 $P$ 点水平向左抛出，落在斜面的 $D$ 点，已知 $P$ 、 $D$ 两点的连线与斜面垂直，重力加速度为g， $sin 37^{\circ} = 0.6$ 、 $cos 37^{\circ} = 0.8$ ，下列说法正确的是（　　）

A、小球在 $P$ 点的速度为 $\frac{3}{10} \sqrt{2 g h}$ B、小球从 $P$ 点到 $D$ 点的运动时间为 $\frac{3}{5} \sqrt{\frac{2 h}{g}}$ C、小球在 $D$ 点的速度大小为 $\frac{\sqrt{6 g h}}{5}$ D、小球在 $D$ 点的速度与水平方向夹角的正切值为2

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5. 视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动，小球与出发位置的高度差 $h$ 与时间 $t$ 的图像如图所示，重力加速度为 $g$ ，根据图像所给的信息，下列说法正确的是（　　）

A、甲回到抛出点的时刻为 $2 t_{2}$ B、乙回到抛出点的时刻为 $2 t_{2}$ C、甲距抛出点的最大高度为 $\frac{g {(t_{2} - t_{1})}^{2}}{2}$ D、甲、乙在同一水平线上时离抛出点的高度为 $\frac{1}{2} g {(t_{2} - t_{1})}^{2}$

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6. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏。如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各投射出一支箭，箭尖插入壶口时的速度方向与水平面的夹角分别为37°和53°。已知两支箭在竖直方向下落的高度相同，忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ），下列说法正确的是（　　）

A、甲、乙两人所射箭的下落时间之比为4∶3 B、甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为9∶16 C、甲、乙两人所射箭落入壶口时的速度大小之比为3∶4 D、甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16∶9

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二、多选题

7. 如图所示，某同学为了探究物体平抛运动的规律，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板水平抛出。O与A在同一水平线上，小球的水平初速度分别是 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ ，从抛出到打在挡板上所用的时间分别是 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 、 $t_{3}$ ，打在挡板上的位置分别是B、C、D ， $A B ： B C ： C D = 1 ： 1 ： 1$ ，下列关于 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 、 $t_{3}$ ， $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ 之间关系的说法中正确的是（　　）

A、 $t_{1} ： t_{2} ： t_{3} = 1 ： \sqrt{2} ： \sqrt{3}$ B、 $t_{1} ： t_{2} ： t_{3} = 1 ： 2 ： 3$ C、 $v_{1} ： v_{2} ： v_{3} = \sqrt{3} ： \sqrt{2} ： 1$ D、 $v_{1} ： v_{2} ： v_{3} = \sqrt{6} ： \sqrt{3} ： \sqrt{2}$

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8. 北京冬奥会报道中利用“ $AI + 8 K$ ”技术，把全新的“时间切片”特技效果应用在8K直播中，精准清晰地抓拍运动员比赛精彩瞬间，给观众带来全新的视觉体验。“时间切片”是一种类似于多次“曝光”的呈现手法。图为我国运动员谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中第三跳的“时间切片”特技图。忽略空气阻力的影响，其运动轨迹可近似为抛物线，a、c位置等高。已知起跳点a的速度大小为v，起跳点a与最高点b之间的高度差为h，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A、运动员从b到c的时间为 $\frac{\sqrt{2 g h}}{g}$ B、运动员到达最高点时速度的大小为 $\sqrt{v^{2} - 2 g h}$ C、运动员从a点到b点与从b点到c点的速度变化量不同 D、运动员做的是匀变速曲线运动

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三、综合题

9. 刚刚结束的北京冬奥会点燃了国人对于雪上项目的热情，跳台滑雪项目尤其受到热捧。共技术要点包括以下四个部分：滑雪前助跑、起跳、空中飞行和养陆。比赛时，运动员穿专用滑雪板在雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的距离为60m，斜坡与水平方向的夹角为30°。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s² ，试计算：

(1)、运动员在A处的速度大小及在空中的飞行时间；

(2)、运动员在空中离坡面的最大距离。

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10. 如图所示，可视为质点的小滑块P以初速度v₁从倾角 $θ = 37 °$ 的固定光滑斜面底端A沿斜面向上滑动，同时从A以初速度v₂斜向上抛出一个可视为质点的小球Q，经 $t = 0.6 s$ 滑块P滑到斜面顶端B，恰好被小球Q水平击中，不计运动过程中的空气阻力，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、斜面AB的长度L；

(2)、小滑块P的初速度v₁；

(3)、小球Q的初速度v₂。

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11. 如图所示，一截面为正方形的塑料管道固定在水平桌面上，管道内充满液体，其右端面上有一截面积为S的小喷口，喷口离地的高度为 $h$ （ $h$ 远远大于喷口的直径）。管道中有一与截面平行的活塞，活塞沿管道向右匀速推动液体使液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为 $\sqrt{2} h$ 。若液体的密度为 $ρ$ ，重力加速度为 $g$ 。液体在空中不散开，不计空气阻力，液体不可压缩且没有黏滞性。

(1)、液体从喷水口水平射出后轨迹为曲线，其运动较为复杂。在研究复杂运动时，我们通常采用将一个复杂运动分解为几个简单运动的物理思想。请你根据运动与力的关系简述液体离开喷水口到落地过程的运动可以分解为哪两个简单的运动，为什么可以这样分解？

(2)、求液体从小喷口水平射出速度的大小 $v_{0}$ ；

(3)、求喷射过程稳定后，空中液体的质量 $m$ 。

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