高考物理一轮复习：抛体运动的规律

试卷更新日期：2024-09-13 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，并且做平抛运动；同时B球被松开，并且做自由落体运动。A、B两球同时开始运动。关于A、B两球落地先后，下列说法正确的是（　　）

A、A 球先落地 B、B球先落地 C、A、B 球同时落地 D、A、B 两球哪个先落地不确定

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2. 下列关于课本中相关案例的说法正确的是（　　）

A、图1所示为论述“曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 B、图2所示的演示实验，该实验能证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直分运动为自由落体运动 C、图3所示用手抓紧绳子使小球在水平面上做匀速圆周运动，当转速足够快，绳子能被拉至水平方向 D、图4所示“墨水旋风”示意图中，墨水是由于受到离心力的作用而离圆心越来越远

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3. 平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动；②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明（　　）

A、做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 B、做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 C、A、B项中所述都能说明 D、A、B项中所述都不能说明

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4. 物理与生活息息相关，在下列与图片相关的描述中，正确的是（　　）

A、甲图，“旋转秋千”角速度越来越大，座椅越转越低 B、乙图，汽车上坡时换成高速挡可以获得更大的牵引力 C、丙图，海啸能掀翻汽车、摧毁房屋，说明运动的物体可以做功，具有能量 D、丁图，击打弹片两球同时落地，说明平抛运动水平方向做匀速直线运动

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5. 在跨越河流表演中，一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台，恰好跨越长 $x = 25 m$ 的河流落在河对岸平台上，已知河流宽度25m，不计空气阻力，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，则两平台的高度差h为（　　）

A、0.5m B、5m C、10m D、20m

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6. 如图，可视为质点的小球，位于半径为 $\sqrt{3} m$ 半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为 $60 °$ ，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ ）（）

A、 $\frac{5 \sqrt{5}}{3}$ $m / s$ B、 $4 \sqrt{3} m / s$ C、 $3 \sqrt{5}$ $m / s$ D、 $\frac{\sqrt{15}}{2}$ $m / s$

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7. 在河北省滦平县表演的我国传统民俗文化表演“抡花”如图甲所示，“抡花”是为了祈福来年风调雨顺、免于火灾，已被列入国家级非物质文化遗产。“抡花”原理如图乙所示，快速转动竖直转轴 $O_{1} O_{2}$ 上的手柄AB，带动可视为质点的“花筒”M、N在水平面内转动，筒内烧红的铁花沿轨迹切线飞出，落到地面，形成绚丽的图案。已知水平杆的长度 $M O_{1} = N O_{1} = 1 m$ ， M、N离地高为3.2m，若手摇AB转动的角速度大小为 $7 rad/s$ ，不计空气阻力，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，则铁花落地点到 $O_{2}$ 的距离约为（　　）

A、5.6m B、5.7m C、6.6m D、8.4m

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8. 如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（）

A、激光在水和空气中速度相同 B、激光在水流中有全反射现象 C、水在空中做匀速率曲线运动 D、水在水平方向做匀加速运动

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9. 运动会上，小明、小兰、小丽参加掷铅球比赛。如图分别是三位同学掷出的铅球运动轨迹1、2、3。假设三位同学掷出铅球的速率相同，不计空气阻力。则三个物体从抛出到落地过程中（）

A、小丽掷出的铅球在空中飞行时间最长 B、小兰掷出的铅球在空中飞行时间最长 C、小明掷出的铅球在最高点的速度最大 D、小丽掷出的铅球在最高点的速度最大

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10. 如图，光滑斜面的倾角为θ＝45°，斜面足够长，在斜面上A点向斜上方抛出一小球，初速度方向与水平方向夹角为α，小球与斜面垂直碰撞于D点，不计空气阻力；若小球与斜面碰撞后返回A点，碰撞时间极短，且碰撞前后能量无损失，重力加速度g取10m/s²。则可以求出的物理量是（　　）

A、α的值 B、小球的初速度v₀ C、小球在空中运动时间 D、小球初动能

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11. 铅球投掷比赛中，铅球离手时的初速度为 $v_{0}$ ，落地时的速度为v，忽略空气阻力。下列四个图中能够正确反映各时刻铅球速度矢量的示意图是（　　）

A、 B、 C、 D、

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12. 某同学的弟弟买了一把玩具水枪，这位同学想用米尺测量水枪射水的初速度。枪口斜向上射出一股水流，水离开枪口的最大高度是 $0.45 m$ ，水离开枪口的水平最远距离是 $2.4 m$ ，忽略空气阻力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则水枪射出水流的初速度大小等于（　　）

A、 $3 m / s$ B、 $4 m / s$ C、 $5 m / s$ D、 $8 m / s$

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二、多项选择题

13. 某同学以初速度 $v_{0}$ 将垒球从A点抛出后，恰好以速度 $v_{B}$ 垂直击中前方挡板上的B点，轨迹如图所示，已知 $v_{0}$ 方向与挡板平行，A、B两点的距离为3.2m。不计空气阻力，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。则垒球从A到B过程（抛出后到碰撞前）中（　　）

A、垒球机械能守恒 B、垒球动量变化量的方向竖直向下 C、垒球在B点时动能最小 D、垒球运动时间为0.8s

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14. 某篮球运动员正在进行投篮训练，篮球的运动轨迹可简化为如图所示的曲线，其中A是篮球的投出点，B是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知篮球在A点的速度大小为v₀ ，且与水平方向夹角为45°，在C点的速度方向与水平方向的夹角为30°。篮球可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A、从A点到B点，篮球运动的时间为 $\frac{v_{0}}{g}$ B、从B点到C点，篮球运动的时间为 $\frac{\sqrt{6} v_{0}}{6 g}$ C、A、B两点的高度差为 $\frac{v_{0}^{2}}{8 g}$ D、A、C两点的高度差为 $\frac{v_{0}^{2}}{6 g}$

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15. 如图所示为一个简易足球场，球门宽为6m。一个同学在球门中线距离球门4m处采用头球将足球顶入球门的左下方死角（图中P点）。同学顶球点的高度为1.8m。从头顶球到球落地的过程，忽略空气阻力，足球做平抛运动，g取 $10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、足球的位移小于5m B、足球运动的时间为0.6s C、足球初速度的大小约为 $8.3 m / s$ D、足球在竖直方向上速度增加了 $6 m / s$

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16. 如图甲所示，一水平放置的内表面光滑对称“V”型二面体 $A B - C D - E F$ ，可绕其竖直中心轴 $O O^{'}$ 在水平面内匀速转动，其二面角为120°，截面图如图乙所示。面ABCD和面CDEF的长和宽均为L=20cm，CD距水平地面的高度为 $h = 1.1 m$ 。置于AB中点P的小物体（视为质点）恰好在ABCD面上没有相对滑动，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。（）

A、“V”型二面体匀速转动的角速度 $ω = 5 rad / s$ B、“V”型二面体匀速转动的角速度 $ω = \frac{10 \sqrt{3}}{3} rad / s$ C、若“V”型二面体突然停止转动，小物体从二面体上离开的位置距离AB边距离2.5cm D、若“V”型二面体突然停止转动，小物体从二面体上离开的位置距离AB边距离5cm

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17. 关于下列各图，说法正确的是（　　）

A、图甲中，传动装置转动过程中a，b两点的角速度相等 B、图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地 C、图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越小 D、图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，内外轨对火车都有侧压力

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三、非选择题

18. 在“研究平抛物体的运动”实验中
（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是
A．刻度尺 B．秒表 C．坐标纸 D．天平 E．弹簧秤
（2）实验中，下列说法正确的是
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端可以不水平
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置释放
D．为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（3）如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，a、b、c为轨迹上的三点，小方格的边长为L，重力加速度为g，则a点是否为小球初始的抛出点（填“是”或“否”），小球平抛运动的初速度大小v = ．

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19. 某物理兴趣小组采用如图甲所示装置探究平抛运动的特点，在方格纸上测得如图乙所示的5个点。已知每个小方格边长 $L$ 为10cm，当地的重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线。每次让小球从斜槽上同一位置由静止释放，是为了保证小球抛出时。

(2)、小球平抛的初速度大小为 $m / s$ 。

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20. 如图所示，M、N两个钉子固定于相距a的两点，M的正上方有不可伸长的轻质细绳，一端固定在M上，另一端连接位于M正下方放置于水平地面质量为m的小木块B，绳长与M到地面的距离均为10a，质量为2m的小木块A，沿水平方向于B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，A与地面间摩擦因数为 $\frac{5}{48}$ ，重力加速为g，忽略空气阻力和钉子直径，不计绳被钉子阻挡和绳断裂时的机械能损失。

(1)、若碰后，B在竖直面内做圆周运动，且能经过圆周运动最高点，求B碰后瞬间速度的最小值；

(2)、若改变A碰前瞬间的速度，碰后A运动到P点停止，B在竖直面圆周运动旋转2圈，经过M正下方时细绳子断开，B也来到P点，求B碰后瞬间的速度大小；

(3)、若拉力达到12mg细绳会断，上下移动N的位置，保持N在M正上方，B碰后瞬间的速度与（2）间中的相同，使B旋转n圈。经过M正下的时细绳断开，求MN之间距离的范围，及在n的所有取值中，B落在地面时水平位移的最小值和最大值。

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21. 如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为 $\frac{5}{6} R$ 的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数 $μ = \frac{1}{4}$ ，重力加速度大小为g。（取 $sin 37^{\circ} = \frac{3}{5}$ ， $cos 37^{\circ} = \frac{4}{5}$ ）
（1）求P第一次运动到B点时速度的大小；
（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能；
（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距 $\frac{7}{2} R$ 、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。

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22. 如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。
(1)求此时线的拉力为多大？
(2)求此时小球运动的线速度为多大？
(3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s²）

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23. 高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。如图所示为滑雪轨道一段简化图，运动员经过A点时速度水平，经过B点恰好沿切线方向进入一段半径为25m的光滑圆弧轨道BC ，在C点调整姿态后飞出，腾空落到倾角为30°的斜坡轨道CD上。已知运动员的质量为60kg，A、B两点的高度差为20m，水平距离为30m，B、C两点在同一水平面上（即运动员经过B、C两点速度大小相等），不考虑空气阻力，重力加速度为10m/s² ，在C处调整姿态只改变速度方向，不改变速度大小，斜坡CD足够长。求：

(1)、运动员经过A点的速度大小；

(2)、运动员在B点时对轨道的压力大小；

(3)、运动员调整姿态，使其在斜坡上的落点距C点最远，则在C点飞出时的速度方向及落点到C点的最远距离。

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24. 如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上，离地面高度为 $0.80 m$ 。用质量为 $0.50 k g$ 的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为 $1.0 J$ 。释放后，小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。当小球与水平地面碰撞时，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等；垂直于地面的速度分量大小发生变化。测得小球第二次落点与桌面上飞出点的水平距离为 $2.0 m$ 。取重力速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，忽略空气阻力。求：

(1)、弹簧对小球冲量的大小；

(2)、小球与地面第一次碰撞过程中，小球损失动能与碰撞前动能的比值。

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25. 如图所示，篮筐距水平地面的高度 $h = 3.05 m$ ，某次远距离投篮练习中，竖直站立的运动员到篮筐中心的水平距离 $x = 10.8 m$ ，篮球（视为质点）出手点距地面的高度 $h_{1} = 2.6 m$ ，篮球投出后恰好“空心”入筐。已知篮球的运行轨迹为抛物线，最高点距地面的高度 $h_{2} = 3.85 m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。求：

(1)、篮球从出手到进筐所用的时间t；

(2)、篮球出手时的速度大小v。

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