2021年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（28）高热考点强化训练 与“体育类、生活类”相关的平抛运动（解析版） 一、选择题（共10小题，每题6分，满分60分）
1.如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，在空中相遇时两球下落的高度为h，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇下落的高度为
A． B． C．h D．2h
【答案】B
2．如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3 m/s的速度水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处。（小球可视为质点，重力加速度g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则
A．小球击中斜面时的速度大小为5 m/s B．小球击中斜面时的速度大小为4 m/s C．小球做平抛运动的水平位移是1.6 m D．小球做平抛运动的竖直位移是1 m 【答案】A
解析 小球的速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则有
，解得
，
小球击中斜面时的速度大小为：，A正确，B错误；小球运动的时间：
，可知水平位移：，竖直位移：
，CD错误。
3．如图所示，一小球从地面上方某点水平向右抛出，落到水平地面上。若仅将小球抛出点的距地高度增加为原来的2倍，不计空气阻力，则下列关于这段运动的说法正确的是
A．时间等于原来的2倍
B．水平位移的大小等于原来的2倍 C．落地时速度的大小等于原来的
倍
倍
D．落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于原来的【答案】D
落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于原来的倍，选项D正确。
4.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θ＝37°，不计空气阻力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)。则运动员落到斜坡上时速度方向与水平方向的夹角φ满足( )
A．tan φ＝1.33
B．tan φ＝1.44 D．tan φ＝2.00
C．tan φ＝1.50 【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vy＝gt，与水平分速度v0的vygt1ygt
比值tan φ＝＝；竖直分位移y＝gt2，与水平分位移x＝v0t的比值tan θ＝＝，可见tan φ＝2tan θ＝1.50，
v0v02x2v0选项C正确。
5．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O′A部分水平且与桌面之间的距离为h，O′A部分的长度也为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，2gh≤v0≤22gh.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( )
A．2πh2 B．3πh2 C．4πh2 D．8πh2 【答案】C
解析 设乒乓球做平抛运动的时间为t，则t＝×
2h.当速度最大时，水平位移具有最大值xmax＝vmaxt＝22ghg
2h＝2h，其中vmax、vmin为v0的最g
2h＝4h，当速度最小时，水平位移具有最小值xmin＝vmint＝2gh×g
大值和最小值，又因为发球器O′A部分长度也为h，故乒乓球的落点距竖直转轴距离的范围为3h≤x≤5h，乒1
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＝×π[(5h)2－(3h)2]
4＝4πh2，故选项A、B、D错误，C正确．
6．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是( ) A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 【答案】C
12＝2gh可知，乒乓球的运动时间、下降的解析 由题意知，两个乒乓球均做平抛运动，则根据h＝gt2及vy2
高度及竖直方向速度的大小均与水平速度大小无关，故选项A、B、D均错误；由发出点到球网的水平位移相同时，速度较大的球运动时间短，在竖直方向下落的距离较小，可以越过球网，故选项C正确。 7．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里．如图4所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是( ) ．．
A．运动的时间都相同 B．速度的变化量都相同 C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D．若初速度为v0，则L【答案】C
1
解析 削出的小面圈的运动可视为平抛运动，在竖直方向有h＝gt2，可知所有小面圈在空中运动的时间都
2相同，故选项A正确；由Δv＝gt可知，所有小面圈在空中运动速度的变化量都相同，故选项B正确；小面1
圈都落入锅中的条件为L 2 g g，故选项D正确；小2hg g 2h 面圈都落入锅中时水平方向的最大速度是最小速度的3倍，但是落入锅中时，最大速度不是最小速度的3倍，故选项C错误． 8．（多选）横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。其中三个小球的落点分别是a、b、c。图中三小球比较，下列判断正确的是 A．落在c点的小球飞行时间最短 B．落在a点的小球飞行过程速度的变化量最大 C．落在c点的小球飞行过程速度变化最快 D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直 【答案】ABD 解析 小球水平抛出（不计空气阻力）后做平抛运动，可分解为水平向右的匀速直线运动，竖直向下的自由 落体运动。设小球下落的高度为h，根据知，小球在空中飞行时间由竖直方向上下落的高度决定， 落在c点的小球下落高度最小，飞行时间最短，故A正确；落在a的小球下落高度最大，飞行时间最长，根据 知，落在a的小球飞行过程速度变化量最大，故B正确；三小球做平抛运动的加速度都为重力 加速度g，速度变化快慢相同，故C错误；根据平抛运动规律知，小球的速度是竖直向下的速度与水平向右的速度的合成，所以落在左侧斜面上的小球的瞬时速度无论如何不会与斜面垂直，设斜面的倾角为α，假设落在右侧面的小球的瞬时速度与斜面垂直，则有 ，由题设知， ，所以 ， 水平位移为，竖直位移为，由此可见水平位移和竖直位移是一样的，这 与题设落在右侧面的小球水平位移必定大于竖直位移相矛盾，假设不成立，因此无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直，故D正确。 9.（多选）如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇．不计空气阻力，A、B质量相等且均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是( ) A．相遇时A的速度一定为零 B．相遇时B的速度一定为零 v2 C．A从抛出到最高点的时间为 g D．从抛出到相遇A、B动量的变化量相同 【答案】BCD 解析：A做斜上抛运动，B做竖直上抛运动，A到达最高点时恰好相遇，据分运动和合运动的关系，A球在竖直方向的分运动和B球的运动相同，A球在最高点只具有水平方向的分速度，故A错误；A球在最高点v2 竖直方向的速度为零，所以相遇时B的速度也为零，故B正确；同时抛出后相遇，所以用时相同，t＝，g故C正确；据动量定理Δp＝F合t＝mgt，故D正确． 10．（多选）如图所示，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的3把飞刀，分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上．假设不考虑飞刀的转动，并可将其视为质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是( )
专题(28)2021年高考物理一轮复习考点全攻关
