資源簡介

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2025粵教版高中物理必修第二冊
分層作業5　平拋運動規律的運用
A組 必備知識基礎練
　　　　　　　　　　　　　　　　　
題組一　多個物體的平拋運動
1.(2024廣東茂名高一檢測)如圖所示,運輸機參加抗震救災任務,運輸機在沿水平向右做勻速直線運動過程中,間隔相同時間從運輸機上靜止釋放四件相同的物資.下圖能正確表示物資著地位置的是(地面水平,空氣阻力不計)(　　)
2.(2024江蘇南京階段練習)高一新生在軍訓中模擬投彈演練,在陡峭山頭上的同一位置,某同學先后兩次沿水平方向向山下同一目標投擲出甲、乙兩顆仿真手榴彈(可視為質點),軌跡如圖所示,不計空氣阻力,下列說法正確的是(　　)
A.甲的飛行時間比乙長
B.甲的加速度比乙大
C.甲的初速度比乙大
D.甲和乙落地時的速度相等
題組二　與斜面相關的平拋運動
3.(2024廣東汕頭檢測)如圖所示,某同學對著墻壁練習打乒乓球(視為質點),某次乒乓球與墻壁上的P點碰撞后水平彈離,恰好垂直落在球拍上的Q點.重力加速度大小g取10 m/s2,不計空氣阻力.若球拍與水平方向的夾角為45°,乒乓球落到球拍前瞬間的速度大小為4 m/s,則P、Q兩點的高度差為(　　)
A.0.1 m B.0.2 m
C.0.3 m D.0.4 m
4.(2024山西大同檢測)如圖所示,A、B兩球位于同一高度,當它們以各自初速度v1、v2水平拋出時,都落在傾角為30°的斜面C點,其中B球恰好垂直打到斜面,則v1、v2之比為(　　)
A.1∶1 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2
題組三　平拋運動中的臨界問題
5.如圖所示,某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平拋球,結果小球劃著一條弧線飛到小桶的后方(射程過近),不計空氣阻力,為了能把小球拋進小桶中,則下次再水平拋球時,可能做出的調整為(　　)
A.減小初速度,拋出點高度不變
B.增大初速度,拋出點高度不變
C.減小初速度,降低拋出點高度
D.初速度大小不變,降低拋出點高度
6.(2024廣東陽江高一期末)“春風爾來為阿誰,蝴蝶忽然滿芳草”,隨著氣溫的不斷回升,各個公園都展現出春意盎然的盛景,人們紛紛走出家門,游玩踏青,在公園里,套圈是一項很受歡迎的游戲,規則要求每次從同一位置水平拋出圓環,套住與圓環中心水平距離為3.5 m、高15 cm的豎直水瓶(寬度忽略不計),即可獲得獎品.一身高1.6 m的同學從距地面1.4 m高度水平拋出圓環,圓環半徑為20 cm,設圓環始終水平,要想套住水瓶,他水平拋出的速度可能為(g取10 m/s2)(　　)
A.6.5 m/s B.7.0 m/s
C.7.5 m/s D.8.0 m/s
B組 關鍵能力提升練
7.如圖所示,飛機距離地面高為H,水平飛行速度為v1,一輛汽車以速度v2行駛在水平地面上,且v2與v1平行.已知重力加速度為g,不計空氣阻力,某時刻從飛機上投一枚炸彈,欲炸毀汽車,則飛機投彈時距離汽車的水平距離為(　　)
A.v B.
C.(v1-v2) D.(v1+v2)
8.(2024廣東深圳高一階段練習)高臺跳雪是冬奧會的比賽項目之一,如圖所示,跳雪運動員a、b(可視為質點)從雪道末端先后以初速度va、vb沿水平方向向左飛出,其中va∶vb=1∶2,不計空氣阻力,則兩名運動員從飛出至落到雪坡(可視為斜面)上的整個過程中,下列說法正確的是(　　)
A.飛行時間之比為2∶1
B.水平位移之比為1∶2
C.速度變化量之比為1∶2
D.落到雪坡上的瞬時速度方向不相同
9.如圖所示,足夠長的長條形靶板通過細線懸掛在天花板上,靶板下端距離地面的高度足夠高.靶板左側有一手槍,手槍口與靶板的P點在同一水平面上.進行四次射擊活動,每次都是先剪斷細線,讓靶板從同一位置自由下落相同的較小時間Δt后,手槍在同一水平線上且手槍口距離靶板分別為L、2L、3L、4L處水平發射出速度相同的子彈,不計空氣阻力.最后子彈在靶板上留下的彈孔的圖樣正確的是(　　)
10.(2024陜西咸陽高一階段練習)如圖所示,在水平地面上有一高h=3.2 m的豎直墻,現將一小球以v0=6 m/s的速度,從離地面高為H=5 m的A點水平拋出,小球撞到豎直墻上B點時的速度與豎直墻成37°角,不計空氣阻力和豎直墻的厚度,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)求小球從A點到B點所用的時間t.
(2)若仍將小球從原位置沿原方向拋出,為使小球不碰到豎直墻,小球拋出時的初速度大小應滿足什么條件
C組 核心素養拔高練
11.海鷗捕到外殼堅硬的鳥蛤(貝類動物)后,有時會飛到空中將它丟下,利用地面的沖擊打碎硬殼.一只海鷗叼著質量m=0.1 kg的鳥蛤,在H=20 m的高度、以v0=15 m/s的水平速度飛行時,松開嘴巴讓鳥蛤落到水平地面上.重力加速度g取10 m/s2,忽略空氣阻力.
(1)求鳥蛤落到地面時的速度大小.
(2)在海鷗飛行方向正下方的地面上,有一與地面平齊、長度L=6 m的巖石,以巖石左端為坐標原點,建立如圖所示坐標系.若海鷗水平飛行的高度仍為20 m,速度大小在15~17 m/s之間,為保證鳥蛤一定能落到巖石上,求釋放鳥蛤位置的x坐標范圍.
分層作業5　平拋運動規律的運用
1.C　解析 運輸機沿水平向右做勻速直線運動過程中,間隔相同時間從運輸機上靜止釋放四件相同的物資,由于慣性,物資水平方向上保持原來的運動狀態不變,繼續向前飛行,投擲的四件物資在下落過程中做平拋運動,在空中運動的時間相等,因此落在地面上前后間隔的距離也相等,按照落地先后順序排列是①②③④,故C正確,A、B、D錯誤.
2.C　解析 甲、乙在豎直方向的分運動為自由落體運動,根據h=gt2得t=,甲、乙下落的初始高度相同,運動時間也相同,A錯誤;甲、乙在豎直方向的分運動為自由落體運動,甲、乙的加速度相同,B錯誤;甲、乙在水平方向的分運動為勻速直線運動,水平方向甲的位移比較大,甲、乙運動時間相同,說明甲的初速度較大,C正確;甲、乙在豎直方向的分運動為自由落體運動,運動時間相同,則甲、乙落地時速度的豎直分速度的大小一樣大,但初速度不同,故甲和乙落地時的速度不相等,D錯誤.
3.D　解析 乒乓球恰好垂直落在球拍上的Q點,球拍與水平方向的夾角為45°,乒乓球落到球拍前瞬間的速度大小為4 m/s,則有vy=vcos 45°=2 m/s,則P、Q兩點的高度差為h==0.4 m,故選D.
4.D　解析 A、B兩球都做平拋運動,在豎直方向做自由落體運動,有t=,由于A、B兩球位于同一高度,可知A、B兩球運動時間相等;B球恰好垂直打到斜面C點,由幾何關系可得tan 30°=,A球落在斜面C點,由幾何關系可得tan 30°=,兩式聯立可得v1∶v2=3∶2,故選D.
5.B　解析 小球做平拋運動,有h=gt2,x=v0t,得x=v0,為了能把小球拋進小桶中,水平位移需增大,則需增大初速度,拋出點高度不變;或初速度大小不變,升高拋出點高度;還可既增大初速度,也升高拋出點高度.故選B.
6.B　解析 圓環做平拋運動,有h1-h2=gt2,解得t= s=0.5 s,則水平拋出圓環的最大速度大小為v1= m/s=7.4 m/s,水平拋出圓環的最小速度大小為v2= m/s=6.6 m/s,所以圓環平拋的初速度大小應滿足6.6 m/s7.D　解析 炸彈做平拋運動,其下落的時間取決于豎直高度,由H=gt2可得t=,設距汽車水平距離為s處飛機投彈,則有s=v1t+v2t=(v1+v2),故選D.
8.C　解析 設運動員的初速度為v0,飛行時間為t,水平方向的位移大小為x、豎直方向的位移大小為y,運動軌跡如圖所示.運動員在水平方向上做勻速直線運動,有x=v0t,在豎直方向上做自由落體運動,有y=gt2,運動員落在斜面上時,有tan θ=,解得t=,可知運動員飛行的時間t與v0成正比,則他們飛行時間之比為ta∶tb=va∶vb=1∶2,故A錯誤;運動員飛行的水平位移x=v0t=,運動員飛行的水平位移x與初速度的二次方成正比,則他們飛行的水平位移之比為1∶4,故B錯誤;運動員飛行的速度變化量之比為,故C正確;運動員落到雪坡上時,設運動員的速度方向與豎直方向夾角為α,則有tan α=,則他們落到雪坡上的瞬時速度方向一定相同,故D錯誤.
9.B　解析 設手槍口到靶板的距離為x,子彈的水平發射速度為v0,子彈從發射到擊中靶板的時間為t.靶板從同一位置自由下落相同的較小時間Δt時,靶板的速度大小為v=gΔt,子彈從發射到擊中靶板的時間為t=,彈孔與P點的距離為Δy=g(Δt)2+(gΔt)t+gt2-gt2=g(Δt)2+(gΔt),故第一顆子彈距P點的距離為Δy1=g(Δt)2+(gΔt),第二顆子彈距P點的距離為Δy2=g(Δt)2+(gΔt),第三顆子彈距P點的距離為Δy3=g(Δt)2+(gΔt),第四顆子彈距P點的距離為Δy4=g(Δt)2+(gΔt),有d=Δy4-Δy3=Δy3-Δy2=Δy2-Δy1=(gΔt),彈孔間距相等,故選B.
10.解析 (1)小球做平拋運動,撞豎直墻時豎直分速度為
vy==8 m/s
小球豎直方向做自由落體運動,有vy=gt
可得t=0.8 s.
(2)小球在水平方向上做勻速直線運動,則有
s=v0t=6×0.8 m=4.8 m
設小球以初速度v1拋出時恰好能越過豎直墻,小球從拋出至運動到豎直墻上沿歷時t1,由平拋運動的規律得
s=v1t1,H-h=
解得v1=8 m/s
設小球以初速度v2拋出時恰好落到豎直墻與地面的交匯處,小球從拋出到豎直墻與地面的交匯處歷時t2,由平拋運動的規律得
s=v2t2,H=
解得v2=4.8 m/s
所以為使小球不碰到豎直墻,小球拋出時的初速度大小應滿足的條件為v<4.8 m/s或v>8 m/s.
答案 (1)0.8 s　(2)v<4.8 m/s或v>8 m/s
11.解析 (1)設鳥蛤平拋運動的時間為t,鳥蛤落地前瞬間的速度大小為v.豎直方向分速度大小為vy,根據運動的合成與分解得H=gt2,vy=gt,v=,聯立解得t=2 s,v=25 m/s.
(2)若釋放鳥蛤的初速度為v1=15 m/s,設擊中巖石左端時,釋放點的x坐標為x1,擊中巖石右端時,釋放點的x坐標為x2,得x1=v1t,x2=x1+L,聯立,代入數據得x1=30 m,x2=36 m
若釋放鳥蛤時的初速度為v2=17 m/s,設擊中巖石左端時,釋放點的x坐標為x1',擊中巖石右端時,釋放點的x坐標為x2',得x1'=v2t,x2'=x1'+L,聯立,代入數據得x1'=34 m,x2'=40 m
綜上得釋放鳥蛤位置的x坐標范圍為34 m≤x≤36 m.
答案 (1)25 m/s　(2)34 m≤x≤36 m
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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