5.4 抛体运动的规律（分层作业）高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第二册）（解析版）.docx

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第4节抛体运动的规律

平抛运动的速度、位移和轨迹

1．2024年5月26日的马来西亚羽毛球大师赛中，中国队运动员夺得女单冠军。某次羽毛球比赛中，运动员将羽毛球水平击出，一段时间后，羽毛球直接落在水平地面上，不计空气阻力，羽毛球可视为质点。下列说法正确的是（）

A．羽毛球被击出时的速度越大，在空中的运动时间越短

B．羽毛球在空中运动的时间与被击出时的速度大小成正比

C．羽毛球在空中运动时加速度方向保持不变

D．羽毛球落地时速度方向可能竖直向下

【答案】C

【详解】AB．运动员将羽毛球水平击出，由于不计空气阻力，则羽毛球做平抛运动，竖直方向有可得可知羽毛球在空中的运动时间与击出时的速度无关，故AB错误；

C．羽毛球做平抛运动，只受重力作用，加速度为重力加速度，恒定不变，故C正确；

D．羽毛球落地时具有一定的水平速度，所以速度方向不可能竖直向下，故D错误。故选C。

2．某同学观察一平抛小球，发现当小球抛出0.15s后小球的速度与水平方向成37°角，落地时速度方向与水平方向成45°角，小球可看作质点，已知，，，下列说法正确的是（）

A．小球初速度的大小为4m/s B．小球落地时速度大小为4m/s

C．小球抛出时距离地面的高度为0.2m D．小球落地的水平位移为2m

【答案】C

【详解】A．小球抛出0.15s后小球的速度与水平方向成37°角，则有，解得小球初速度的大小为故A错误；

BCD．小球落地时速度方向与水平方向成45°角，则小球落地时速度大小为小球落地时竖直分速度大小为则小球在空中的时间为小球抛出时距离地面的高度为小球落地的水平位移为故BD错误，C正确。故选C。

平抛运动的两个推论

3．如图，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端点水平抛出，分别落到斜面上的两点，，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A．甲、乙两球做平抛运动的时间之比为

B．甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同

C．甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为

D．甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同

【答案】B

【详解】AC．设斜面倾角为，由于两次均落至斜面，位移偏角相同，可得可得落至斜面的位移为由题意可知两次的位移之比为，故所用时间之比为，初速度之比为，故AC错误；

B．甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向与水平方向夹角满足故落至斜面时速度方向相同。故B正确；

D．运动过程中速度变化量可知甲、乙两球速度变化量的方向始终竖直向下，均与重力加速度方向相同。故D错误。故选B。

4．如图是一个竖直放置的圆环，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，一个小球从A点以速度水平抛出，经一段时间t与半圆环相撞，不计空气阻力。则下列判断正确的是（）

A．越大，运动时间越长

B．发现小球有两次运动时间相同，则这两次抛出的初速度一定相同

C．要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，小球应该落在C点

D．只需取值合适，可能使小球垂直撞击圆环

【答案】C

【详解】A．根据，小球做平抛运动，运动时间取决于高度差，与无关，故A错误；

C．小球的竖直分速度为可知当小球落在C点时，高度差最大，时间最长，竖直分速度最大，故C正确；

B．小球运动时间由高度差决定，当小球分别落在点两侧等高的圆弧位置上时，运动时间相等，对应的水平位移不同，则初速度不同，故B错误；

D．若小球垂直撞击圆环，则此时速度方向反向延长线过圆心，由平抛运动的规律可知，速度方向反向延长线过水平位移中点，但小球落在圆弧上时水平位移必定小于2R，即小球的速度反向延长线必不可能过半圆的圆心，故D错误。故选C。

斜上抛运动

5．如图所示，某同学在操场上练习投掷铅球，将铅球从某一水平面的A点以仰角斜向上抛出，铅球运动过程中经过同一水平面上与A点相距的B点，且最高点距AB水面5m。忽略空气阻力，则（）

A．铅球从A到B的运动时间为4s

B．铅球在最高点的速度大小为20m/s

C．保持投掷的速度大小不变，增大仰角，铅球从抛出到经过同一水平面时运动的水平距离增大

D．保持投掷的速度大小不变，增大仰角，铅球从抛出到经过同一水平面时运动的时间增大

【答案】D

【详解】A．铅球在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可得铅球从A到B的运动时间为，A错误；

B．铅球在水平方向的速度为在最高点竖直方向速度为零，则铅球在最高点的速度大小为，B错误；

C．根据运动的分解可得，铅球运动的时间可得水平距离由数学知识可知时，水平距离有最大值，C错误；

D．根据可知增大仰角θ，铅球的运动时间增大，D正确。故选D。

6．如图所示，射水鱼发现前方有一昆虫，就将嘴露出水面对昆虫喷水，斜向上射出的水柱恰好水平击中昆虫。已知鱼嘴距离昆虫，两者连线与水平方向夹角为，已知重力