2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析 第2讲　抛体运动的规律.docxVIP

2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析

第2讲抛体运动的规律

素养目标1.掌握平抛运动的规律，会用运动的合成与分解分析平抛运动。2.会处理平抛运动中的临界、极值问题。

一、平抛运动

1.定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下的运动。

2.性质：平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线。

3.研究方法：运动的合成与分解

(1)水平方向：匀速直线运动。

(2)竖直方向：自由落体运动。

4.基本规律

如图1，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴方向，竖直向下为y轴方向建立平面直角坐标系。

图1

(1)位移与时间的关系

(2)速度与时间的关系

二、一般的抛体运动

1.定义：将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动。

2.性质：斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线。

3.基本规律(以斜上抛运动为例，如图2所示)

图2

(1)水平方向：v0x＝v0cos__θ，F合x＝0。

(2)竖直方向：v0y＝v0sin__θ，F合y＝mg。

基础自测

1.(2023·福建宁德质检)射箭比赛中，运动员水平射箭击中了靶心，可以推断，击发时箭头的方向对准了()

A.靶心

B.比靶心高一点的位置

C.比靶心低一点的位置

D.靶心偏右一点的位置

答案B

解析射出去的箭在飞行过程中受到重力的作用，运行的轨迹不是直线，而是一条向下倾斜的弧线；运动员水平射箭击中了靶心，可以推断，击发时箭头的方向对准了比靶心高一点的位置。故B项正确，A、C、D项错误。

2.某生态公园的人造瀑布景观如图3所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的游泳池中。现制作一个为实际尺寸eq\f(1,16)的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的()

图3

A.eq\f(1,2) B.eq\f(1,4)

C.eq\f(1,8) D.eq\f(1,16)

答案B

解析由题意可知，水流出后做平抛运动的水平位移和竖直位移均变为实际的eq\f(1,16)，则由h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g))，所以时间变为实际的eq\f(1,4)，水流出的速度v＝eq\f(x,t)，由于水平位移变为实际的eq\f(1,16)，时间变为实际的eq\f(1,4)，则水流出的速度为实际的eq\f(1,4)，故B正确。

考点一平抛运动基本规律的应用

1.飞行时间

由t＝eq\r(\f(2h,g))知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关。

2.水平射程

x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关。

3.落地速度

v＝eq\r(veq\o\al(2,x)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋2gh)，以θ表示落地速度与水平正方向间的夹角，有tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(\r(2gh),v0)，落地速度与初速度v0和下落高度h有关。

4.速度改变量

因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv＝gΔt是相同的，方向恒为竖直向下，如图4所示。

图4

5.两个重要推论

(1)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图5所示，即xB＝eq\f(xA,2)。

图5

(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，有tanθ＝2tanα。

例1小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为10m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，g＝10m/s2，忽略空气阻力，则射出的水()

A.在空中的运动时间为0.25s

B.水平射程为6m

C.落地时的速度大小为15m/s

D.落地时竖直方向的速度大小为5m/s

答案D

解析根据h＝eq\f(1,2)gt2得，运动时间t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×1.25,10))s＝0.5s，故A错误；水平射程为x＝v0t＝10×0.5m＝5m，故B错误；竖直方向分速度为vy＝gt＝10×0.5m/s＝5m/s，水平分速度为vx＝v0＝10m/s，落地速度为v＝eq\r(veq\o\al(2,y)＋veq\o\al(2,x))＝5eq\r(5)m/s，故C错误，D正确。

跟踪训练

1.(2022·广东卷，6)如图6所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放