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1、高考考点 | 专项突破真金试炼备战高考高考考点专项突破专题28 选择题平抛运动模型-备战2021年高考物理考点专项突破题1.关于平抛运动，下列说法中正确的是 ()A它是速度大小不变的曲线运动B它是加速度不变的匀变速曲线运动C它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动的合运动D它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动的合运动【答案】：BD【解析】：平抛运动是加速度不变的匀变速曲线运动，是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动的合运动，故B、D正确，A、C错误。2.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片后，A球水
2、平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的是 ()A两球的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度，多次实验D实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动【答案】：BC【解析】：两球从同一高度同时开始运动，竖直方向均做自由落体运动，落地时间一定相等，为了验证平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，应改变高度多次实验才能验证猜想，故A错误，B、C正确；本实验无法说明平抛运动在水平方向的运动是匀速直线运动，D错误。3.以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是 ()A此时速度的大小是v0B运动时间是C竖直分速度大小等于水平分速度大小D运动
3、的位移是【答案】：ABD【解析】：物体做平抛运动，根据平抛运动的规律可得水平方向上xv0t，竖直方向上hgt2，当其水平分位移与竖直分位移相等时，有xh，即v0tgt2，解得t，所以B正确；平抛运动竖直方向上的速度为vygtg2v0，所以C错误；此时合速度的大小为v0，所以A正确；由于此时的水平分位移与竖直分位移相等，所以xhv0tv0，所以此时运动的合位移的大小为x，所以D正确。4.如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，A、B为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时，速度大小为10 m/s、与竖直方向夹角为60；它运动到B点时，速度方向与竖直方向夹角为30，不计空气阻力，取重力加速度
4、g10 m/s2。下列说法中正确的是()A小球通过B点的速度为12 m/sB小球的抛出速度为5 m/sC小球从A点运动到B点的时间为1 sDA、B之间的距离为6 m【答案】：C【解析】：由平抛运动规律知：v0vAsin 60，v0vBsin 30，解得v05 m/s，vB10 m/s，选项A、B错误；竖直速度vAyvAcos 60，vByvBcos 30，vByvAygt，解得t1 s，选项C正确；由vBy2vAy22gy，xv0t，s，解得s5 m，选项D错误。5.(多选)如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向先后抛出，恰好同时落到地面上与两抛
5、出点水平距离相等的P点，并且落到P点时两球的速度互相垂直。若不计空气阻力，则()A小球a比小球b先抛出B初速度va小于vbC小球a、b抛出点距地面高度之比为vbvaD初速度va大于vb【答案】：AB【解析】：hgt2，所以t ，平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于小球a的高度比小球b的大，所以tatb，由于小球a、b的水平位移相等，由xv0t得vavb，故A、B正确，D错误。hgt2g，故小球a、b抛出点距地面高度之比为，C错误。 6.(2020浙江稽阳联谊学校3月模拟)如图所示，乒乓球的发球器安装在足够大的水平桌面上，可绕竖直转轴OO转动，发球器OA部分与桌面之间的距离为h，OA部分
6、的长度也为h。重力加速度为g。打开开关后，发球器可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，v02。设发射出去的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计。若使该发球器绕转轴OO在90的范围内来回缓慢地水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面碰撞区域的面积S是 ()A2h2 B3h2 C4h2 D8h2【答案】：C【解析】：设乒乓球做平抛运动的时间为t，则t 。当速度最大时，水平位移具有最大值xmax，xmaxvmaxt2 4h，当速度最小时，水平位移具有最小值xmin，xminvmint 2h，其中vmax、vmin为v0的最大值和最小值，又因为发球器OA部分长度也为h
7、，故乒乓球的落点距竖直转轴距离的范围为3hx5h，乒乓球第一次与桌面碰撞区域是一个圆心角为90的宽度为2h的环形带状区域，其面积为S(5h)2(3h)24h2，故选项A、B、D错误，C正确。7.(2019青岛模拟)如图，两小球P、Q从同一高度分别以v1和v2的初速度水平抛出，都落在了倾角37的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，则v1、v2大小之比为 ()A98B89C32D23【答案】：A【解析】：两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，它们在竖直方向的位移相等，小球在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间t相等；对球Q：tan 37解得：v2gt；球P
8、垂直打在斜面上，则有：v1vytan gttan 37gt则：，故A正确，B、C、D错误。8.(2019河北衡水中学三模)如图所示，B为半径为R的竖直光滑圆弧的左端点，B点和圆心O连线与竖直方向的夹角为，一个质量为m的小球在圆弧轨道左侧的A点以水平速度v0抛出，恰好沿圆弧在B点的切线方向进入圆弧轨道，已知重力加速度为g，下列说法正确的是 ()AAB连线与水平方向夹角为B小球从A运动到B的时间tC小球运动到B点时，重力的瞬时功率PD小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，处于失重状态【答案】：B【解析】：平抛运动水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道，说明小
9、球在B点时，合速度方向沿着圆轨道的切线方向。将合速度正交分解，根据几何关系可得，其与水平方向的夹角为，则tan ，解得：t，此时AB位移的连线与水平方向的夹角不等于，故A错，B对；小球运动到B点时，重力的瞬时功率Pmgvymgv0tan ，故C错；小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，有向上的加速度，所以处于超重状态，故D错。9.(2020南昌模拟)在公园里我们经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。假设某小孩和大人从同一条竖直线上距离地面的不同高度处分别水平抛出两个小圆环，大人抛出圆环时的高度为小孩抛出圆环高度的倍，结果恰好都套中地面上同一物体。不计空气阻
10、力，则大人和小孩所抛出的圆环()A运动时间之比为94B速度变化率之比为49C水平初速度之比为23D落地时速度之比为32【答案】：C【解析】：根据t 可知大人和小孩所抛出的圆环运动时间之比为32，选项A错误；速度变化率等于加速度，因为加速度均为g，可知速度变化率之比为11，选项B错误；大人和小孩的水平位移相等，根据v可知水平初速度之比等于23，选项C正确；根据vy可知，落地的竖直速度之比为32，则根据v可知落地时速度之比不等于32，选项D错误。10.(2019武邑第三次质检)如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一个小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛后飞行的时间为t
11、0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球，则下列图像中能正确表示平抛后飞行的时间t随v变化的函数关系的是()【答案】：C【解析】：设斜面倾角为，当小球落在斜面上时，有：tan ，解得t，与速度v成正比。当小球落在地面上，根据hgt2，得t ，知运动时间不变。可知t与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线，然后是平行于横轴的直线。故C正确，A、B、D错误。11(2019重庆南开中学高考适应性测试)如图甲所示，在距地面高为h0.4 m处，有一小球A以初速度v0水平抛出，与此同时，在A的右方等高处有一物块B以大小相同的初速度v0沿倾角为45的光滑斜面滑下，如图乙所示，若A、B同时到达地面，A
12、、B均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g取10 m/s2，则v0的大小是()A1 m/sB. m/sC2 m/sD2 m/s【答案】：A【解析】：A球做平抛运动，由hgt12，解得运动时间t1 ；B物块下滑的加速度agsin 45g，由匀变速直线运动的规律得hv0t2at22，根据题述，A、B同时到达地面，t1t2，联立解得v01 m/s，故A正确，B、C、D错误。12.(2019信阳一模)如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，不计空气阻力(sin 370.6，cos 370.8，g取1
13、0 m/s2)。则运动员落到斜坡上时速度方向与水平方向的夹角满足()Atan 1.33Btan 1.44Ctan 1.50Dtan 2.00【答案】：C【解析】：运动员落到斜坡上的瞬间，对其速度进行分解，如图所示。竖直分速度vygt，与水平分速度v0的比值tan ；竖直分位移ygt2，与水平分位移xv0t的比值tan ，可见tan 2tan 1.50，选项C正确。13(2018全国卷)在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的()A2倍B4倍C6倍D8倍【答案】：A【解析】：画出小球在斜面上运动轨迹，如图所示
14、，可知：xvt，xtan gt2则xv2，即xv2甲、乙两球抛出速度为v和，则相应水平位移之比为41，由相似三角形知，下落高度之比也为41，由自由落体运动规律得，落在斜面上竖直方向速度之比为21，由落至斜面时的速率v斜可得落至斜面时速率之比为21。14.(多选)(2019河南洛阳重点名校四模)如图所示，有一半圆形轨道在竖直平面内，O为圆心，AB为水平直径，有一小球从A点以不同初速度向右平抛，不计空气阻力，在小球从抛出到落到轨道这个过程中，下列说法正确的是()A初速度越小，小球运动时间越长B初速度不同，小球运动时间可能相同C落在半圆形轨道最低点时小球运动的时间最长D小球落到半圆形轨道上的瞬间，速度方向可能垂直半圆形轨道【答案】：BC【解析】：小球做平抛运动的时间由下落高度决定，与水平初速度无关，速度不同的小球落在半圆形轨道上时下落的高度可能相等，运动的时间可能相等，选项A错误，B正确；
