2017-2018学年高中物理 重难点强化练(一)抛体运动 新人教版必修2

1.(多选)如图1所示，用细线悬吊于O点的小球在竖直平面内来回摆动，若摆线突然从悬点脱落，则小球以后的运动可能是( )

图1

A．自由落体运动 B．平抛运动 C．斜上抛运动 D．匀减速直线运动

解析：选ABC 当小球运动到最高点A或C时，速度为零，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做自由落体运动，选项A正确；当小球运动到最低点B时，速度方向水平，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做平抛运动，选项B正确；小球从B→A或从B→C运动的过程中，速度方向斜向上，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做斜上抛运动，选项C正确；不可能出现小球做匀减速直线运动的情况，选项D错误。

2．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )

A．从飞机上看，物体静止

B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方 C．从地面上看，物体做平抛运动 D．从地面上看，物体做自由落体运动

解析：选C 由于惯性，物体被自由释放后，水平方向仍具有与飞机相同的速度，所以从飞机上看，物体做自由落体运动，A、B错误；从地面上看，物体释放时已具有与飞机相同的水平速度，所以做平抛运动，C正确，D错误。

3．(多选)斜抛运动与平抛运动相比较，正确的是( ) A．都是曲线运动，速度方向不断改变，因此不可能是匀变速运动 B．都是加速度为g的匀变速曲线运动

C．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动 D．都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动

解析：选BD 斜抛运动和平抛运动都是只受重力作用，加速度恒为g的匀变速曲线运动，A错、B对；斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角，速度增大，成钝角，速度减小，如斜下抛运动也是速度增大的运动，C错；由Δv＝gΔt知D对。

4．由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m/min，水离开喷口时的速度大小为16 3 m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s)( )

A．28.8 m 1.12×10 m B．28.8 m 0.672 m C．38.4 m 1.29×10 m D．38.4 m 0.776 m

解析：选A 由题意可知，水离开喷口做斜抛运动，根据斜抛运动规律可得，v竖直＝vsin 60°，v竖直＝2gh，v竖直＝gt，联立可得，h＝

2

3－2

3

3－2

3

2

3

v2g2

＝28.8 m，t＝vsin 60°

＝2.4 g0.28×2.43－23

s；所以空中水柱的水量V＝Qt＝ m＝1.12×10 m，A项正确。

60

5.如图2所示，在某次空投演习中，离地距离为H处的飞机发射一颗导弹，导弹以水平速度v1射出，欲轰炸地面上的目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射导弹进行拦截。设飞机发射导弹时与拦截系统的水平距离为s，如果拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足( )

图2

A．v1＝v2 C．v1＝B．v1＝ v2 D．v1＝ v2

sHHsH v2 s解析：选B 设经过时间t拦截成功，此时飞机发射的导弹在竖直方向上下落了h(导弹做平抛运动)，则拦截系统的导弹竖直上升了H－h。由题意知，水平方向上有s＝v1t，竖直1212s方向上有h＝gt，H－h＝v2t－gt，联立以上三式得，v1、v2的关系为v1＝ v2，故B正确。

22H6.如图3所示，在倾角为θ的斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，则小球落到斜面上的B点时所用的时间为( )

图3

A.C.

2v0sin θ

g B. D.

2v0tan θ

g

v0sin θ

gv0tan θ

g解析：选B 设小球从抛出至落到斜面上的时间为t，在这段时间12

内水平位移和竖直位移分别为x＝v0t，y＝gt。如图所示，由几何关

212gty2gt2v0tan θ

系知tan θ＝＝＝，解得小球运动的时间为t＝，

xv0t2v0g选项B正确。

7.如图4所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道。O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则( )

图4

A.C.

tan θ2

＝2

tan θ1

1

＝2

tan θ1·tan θ2

B．tan θ1·tan θ2＝2 tan θ1 D.＝2 tan θ2

解析：选B 由题意知：tan θ1＝＝

vygtxv0t2v0

，tan θ2＝＝＝。由以上两式得：tan v0v0y12gtgt2

θ1tan θ2＝2。故B项正确。

8. (多选)如图5所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上。已知底线到网的距离为L，重力加速度为g，将球的运动视为平抛运动，下列表述正确的是( )

图5

A．球的速度v等于Lg 2H2H

B．球从击出至落地所用时间为 gC．球从击球点至落地点的位移等于L

D．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关

解析：选AB 球做平抛运动，从击出至落地所用的时间为t＝ 球的速度v＝＝L2Hg，选项B正确；

Ltg22，选项A正确；球从击球点至落地点的位移为H＋L，这个位移与2H球的质量无关，选项C、D错误。

9.有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图6中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是( )

图6

A．① C．③

B．② D．④

解析：选A 不计空气阻力的情况下，两球沿同一方向以相同速率抛出，其运动轨迹是相同的，选项A正确。

10. (多选)如图7所示，一小球以v0＝10 m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中的A、B两点。已知在A点时小球的速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点时小球的速度方向与水平方向的夹角为60°。空气阻力忽略不计，g取10 m/s，则以下判断中正确的是( )

2

图7

A．小球从A点运动到B点经历的时间为t＝(3－1) s B．小球从A点运动到B点经历的时间为t＝3 s C．A、B两点间的高度差h＝10 m D．A、B两点间的高度差h＝15 m

解析：选AC 小球在A点时的竖直分速度vAy＝v0tan 45°＝v0，在B点时的竖直分速度

vAy10vBy＝v0tan 60°＝3v0，由vy＝gt得小球从抛出到运动到A点经历的时间为t1＝＝ sg10

＝1 s，小球从抛出到运动到B点经历的时间为t2＝

vBy3×10＝ s＝3 s，所以小球从Ag10

点运动到B点经历的时间为Δt＝t2－t1＝(3－1)s，选项A正确，B错误；小球从抛出到1212

运动到A点和B点的过程中，在竖直方向下落的高度分别为hA＝gt1＝×10×1 m＝5 m，

22

hB＝gt22＝×10×(3)2 m＝15 m，所以A、B两点间的高度差h＝h2－h1＝(15－5)m＝10 m，

选项C正确，D错误。

11.如图8所示，小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段42

时间后，恰好垂直撞在斜面上。取g＝10 m/s，tan 53°＝，求：

3

1212

图8

(1)小球在空中的飞行时间。 (2)抛出点距落点的高度。

解析：如图所示。由几何关系知β＝90°－37°＝53°。 (1)由图得tan β＝＝， 得飞行时间t＝tan β＝2 s。 1212

(2)高度h＝gt＝×10×2 m＝20 m。

22答案：(1)2 s (2)20 m

12.如图9所示，水平传送带的速度为4.0 m/s，它的右端与等高的光滑水平平台相接触。一工件m(可看成质点)轻轻放于传送带的左端，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，经过一段时间工件从光滑水平平台上滑出，恰好落在小车左端。已知平台与小车的高度差h＝0.8 m，小车左端距平台右端的水平距离s＝1.2 m，取g＝10 m/s，求：

2

vygtv0v0

v0g

图9

(1)工件水平抛出的初速度v0。 (2)传送带的长度L。

解析：(1)工件从平台右端水平抛出后，做平抛运动。

12

水平方向：s＝v0t，竖直方向：h＝gt，

2得：v0＝sg＝3 m/s。 2h(2)由于v0＝3 m/s小于水平传送带的速度，故可知工件在传送带上一直做匀加速运动。工件在传送带上所受摩擦力Ff＝μmg，

由牛顿第二定律可知Ff＝ma， 由运动学关系可知v0＝2aL， 得L＝

＝1.5 m。

2μg2

v02

答案：(1)3 m/s (2)1.5 m