1.4生活和生产中的抛体运动（同步练习）-高中物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．2020年12月20日，攀枝花市第三十四届网球比赛在攀枝花学院网球场圆满结束。比赛时，运动员发球时以某一速度将球水平击出，网球运动轨迹如图所示，O、P、Q为曲线上的三点，OP、PQ为两点连线，MN为P点的切线，网球在运动过程中可视为质点，运动可视作平抛运动，则下列说法正确的是( )
A.网球的运动是变加速运动，在P点的速度沿OP方向
B.网球的运动是变加速运动，在P点的速度沿PN方向
C.网球的运动是匀变速运动，在P点的速度沿OP方向
D.网球的运动是匀变速运动，在P点的速度沿PN方向
2．关于平抛运动，下面的几种说法正确的是( )
A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B.平抛运动可以分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的自由落体运动
C.做平抛运动的物体，虽然它的速度方向不断改变，但它的运动是匀变速曲线运动
D.所有初速度水平物体的都做平抛运动
3．如图所示，将一质量为m的石块从离地面h高处以初速度斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为θ。若空气阻力可忽略，为减小石块落地时的速度，下列措施可行的是( )
A.仅减小m B.仅减小 C.仅增大θ D.仅增大h
4．如图所示为某同学投篮的示意图。出手瞬间篮球中心与篮筐中心的高度差为h（篮球中心低于篮筐中心），水平距离为2h，篮球出手时速度与水平方向夹角为37°，不计空气阻力，重力加速度为；篮球中心恰好直接经过篮筐中心，则篮球出手时速度的大小为( )
A. B. C. D.
5．2024年4月20日，在世界田联钻石联赛厦门站女子铅球比赛中，中国选手巩立姣以19.72m的成绩夺得冠军。若把铅球的运动简化为如图所示的模型：铅球从离水平地面一定高度的O点被抛出，抛出时的速度大小为、方向与水平方向的夹角为θ，经过一段时间铅球落地，落地时的速度方向与水平方向的夹角为α，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.铅球上升到最高点的速度为零 B.铅球上升到最高点的加速度为零
C.铅球落地时的速度大小为 D.铅球落地时的速度大小为
6．棒球运动击球手通过调整击球的角度，使球被击中后飞往不同的方向，意图实现“本垒打”。如图是击球手两次击球后球在空中飞行的轨迹，击球点均为O，其轨迹在同一竖直平面内，且轨迹交于P点，击中球1和球2时的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力。关于两球在空中的运动，下列说法正确的是( )
A.球1的加速度小于球2的加速度
B.球2在最高点的速度等于
C.球2从O到P的运动时间大于球1从O到P的运动时间
D.球2从O到P的平均速度大于球1从O到P的平均速度
7．如图是频闪照相机拍摄的篮球离开手后在空中的运动轨迹，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A.篮球离开手瞬间的加速度为0
B.篮球经过轨迹最高点时的速度为0
C.篮球经过A点处受到的合外力方向沿轨迹的切线方向
D.篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向始终竖直向下
8．如图所示为某公园的喷水装置，若水从喷水口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，下列说法中正确的是( )
A.喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短
B.喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近
C.喷水速度一定，喷水口高度越高，水喷得越近
D.喷水口高度一定，无论喷水速度多大，水从喷出到落入池中的时间都相等
二、多选题
9．如图所示，某同学分别在同一直线上的三个位置投掷篮球，结果都击中篮筐，若篮球出手时高度相同，击中篮筐时篮球的速度方向均沿水平方向，大小为v，抛出时速度的方向与水平方向的夹角分别是θ，篮球的运动时间为t，则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
10．如图所示，酒泉某校篮球比赛中，甲队员将球传给队友，出手时篮球离地高度为，速度大小为，乙队员原地竖直起跳拦截，起跳后手离地面的高度为，篮球越过乙队员时的速度沿水平方向，且恰好未被拦截，后队友在离地高度为处接球成功.已知篮球的质量为，重力加速度g取，以地面为零势能面，忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.篮球越过乙队员时的速度大小为
B.甲队员传球时，篮球与乙队员的水平距离为
C.队友接球前瞬间，篮球的机械能为
D.若仅增大出手时篮球与水平方向的角度，篮球经过乙队员处的高度可能低于
11．如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00m。腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25m。为简化情景。把运动员视为质点，空中轨迹视为抛物线，则( )
A.运动员在空中运动的时间为0.5s
B.运动员在空中最高点时的速度大小为
C.运动员落入沙坑时的速度大小为
D.运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为1.6
三、填空题
12．如图，在“探究平抛运动的特点”的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动。忽略空气阻力的影响，两球落地的时间___________（填“相同”或“不同”）。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，发现结果都是如此。由此可知，平抛运动在竖直方向的分运动是___________运动。
13．小球从地面以的初速度斜向上抛出，抛出时速度与水平方向成角，则，小球上升的最大高度是：______，小球落地时水平位移是______。
14．如图，在“研究平抛运动的特点”的实验中，实验装置如下，敲击后，B球做的是_______运动，A与B同时落地，即A球竖直方向的分运动为_______运动.
四、计算题
15．如图所示是一运动员抛出的铅球的轨迹，A，B，C是轨迹上的三个点，其中B是最高点，不计空气阻力，若在抛出点铅球的初速度大小是20m/s，与水平的方向夹角是53°。已知，。则铅球在最高点B的速度为多大？
16．如图所示，一个小球以的水平初速度从桌子边缘飞出。已知桌面距地面的高度为，求：
小球落地瞬间的速度。（不计空气阻力，g取）
参考答案
1．答案：D
解析：AC.做曲线运动的网球在运动轨迹上某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此网球在P点的速度沿PN方向，选项A、C错误；
BD.网球做平抛运动，运动中只受重力，根据牛顿第二定律，网球的加速度为重力加速度g，故为匀变速运动，选项B错误、D正确。
故选D。
2．答案：C
解析：AB.做平抛运动的物体只受重力作用，则可将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，AB错误；
C.由于做平抛运动的物体只受重力作用，其加速度为g，则做平抛运动的物体，虽然它的速度方向不断改变，但它的运动是匀变速曲线运动，C正确；
D.物体做平抛运动的条件为初速度水平且只受重力作用，D错误。
故选C。
3．答案：B
解析：若空气阻力可忽略，石块运动过程机械能守恒，则有整理得可知小石块落地时的速度与初速度大小、离地面高度有关，减小初速度或离地面高度，小石块落地时的速度减小。故选B。
4．答案：B
解析：设向上为正方向，初速度大小为，由于篮球做斜抛运动，速度与水平方向夹角为37°，由篮球水平方向做匀速直线运动得篮球竖直方向做匀减速直线运动得联立解得篮球出手时速度的大小为故选B。
5．答案：C
解析：A.铅球上升到最高点的速度为，选项A错误;B.铅球上升到最高点的加速度为g，选项B错误;CD.铅球运动时水平速度不变，即，落地时的速度大小为，选项C正确，D错误。故选C。
6．答案：C
解析：A.两球在空中时都只受重力作用，加速度均为重力加速度，大小相等，故A错误;C.球2在最高点的速度只有水平速度，之后开始做平抛运动，根据可知球2在最高点到P点的时间大于球1从O到P的运动时间，球2从O到P的运动时间大于球1从O到P的运动时间，故C正确;B.两球在水平方向做匀速直线运动，根据知，球2从O到P的水平速度小于球从O到P的水平速度，故球2在最高点的速度小于，故B错误;D.球2从O到P的时间大于球1从O到P的运动时间，两球位移相等，根据平均速度的定义球2从O到P的平均速度小于球1从O到P的平均速度，故D错误。故选C。
7．答案：D
解析：A.篮球离开手瞬间的加速度为g，故A错误;
B.篮球经过轨迹最高点时水平方向仍有速度，速度不为0，故B错误;
C.忽略空气气阻力，篮球经过A点处受到的合外力方向竖直向下，故C错误;
D.篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向为加速度方向，始终竖直向下，故D正确。
故选D。
8．答案：D
解析：ABD.水水平喷出后，做平抛运动，其运动时间有高度决定，所以高度一定时，落地时间相等，水速越大，水喷得越远。AB错误，D正确；
C.喷水速度一定，喷水口高度越高，落地时间越长，水喷得越远。C错误。
故选D。
9．答案：CD
解析：A.因为击中篮筐时篮球的速度方向均沿水平方向，所以竖直方向：，，所以运动时间相同，竖直初速度相同；但水平方向：，所以，故A错误
B.根据选项A的分析，故B错误
C.根据选项A的分析，故C正确
D.夹角，根据选项A的分析得出，故D正确
故选CD
10．答案：AD
解析：由题意可知，篮球从抛出到最高点，竖直方向的位移大小为，由，解得篮球竖直方向分速度，则篮球从抛出到最高点的时间为，篮球水平方向的分速度大小为，则甲队员传球时，球与乙队员的水平距离为，A正确、B错误；篮球运动过程中机械能守恒，则队友接球前瞬间，篮球的机械能恒为，C错误；若仅增大出手时篮球与水平方向的角度，则篮球在水平方向的分速度变小，运动到乙位置时的高度可能低于乙第一次拦截的高度，D正确。
11．答案：BC
解析：A.跳远是斜抛运动，后半段可视为平抛运动，前半段可视为逆向平抛，前、后段时间相等，根据得，则运动员在空中运动的时间是，故A错误；
B.由，得，即运动员在空中最高点的速度大小是，故B正解；
C.运动员落入沙坑时的速度大小是，故C正确；
D.运动员落入沙坑时速度与水平面的夹角正切值，故D错误。
故选BC。
12．答案：相同；自由落体
解析：忽略空气阻力的影响，两球抛出时的高度相同，竖直方向初速度相同，落地的时间也应该是相同的，分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，发现结果都是如此。由此可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
13．答案：；
解析：将小球的速度分解到水平方向和竖直方向，如图：
竖直方向，小球做竖直上抛运动，由速度时间公式得，到达最高点的时间
小球上升的最大高度为
小球落地时水平位移为
14．答案：自由落体；自由落体
解析：敲击金属片后，B球由静止开始下落，B球在重力作用下做的是自由落体运动。A球在竖直方向的初速度是零，因A与B同时落地，因此A球竖直方向的分运动为自由落体运动。
15．答案：2m/s
解析：将初速度沿着水平和竖直方向正交分解，如图所示
可知最高点速度等于初速度的水平分速度，则有
16．答案：，方向斜向下，与初速度成45°
解析：根据平抛运动的规律
，方向斜向下，与初速度成。
