2023年高中物理学业水平考试必备考点16：抛体运动的规律 （全国通用）（原卷版）

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2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试抛体运动的规律一、平抛运动1．平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动．2．平抛运动的特点(1)受力特点：只受重力作用，不受其他力或其他力忽略不计．(2)运动特点①加速度：为自由落体加速度g，大小、方向均不变，故平抛运动是匀变速运动．②速度：大小、方向时刻在变化，平抛运动是变速运动．(3)轨迹特点：运动轨迹是抛物线．(4)速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示．二、平抛运动的速度1.平抛运动的研究方法：研究曲线运动通常采用“化曲为直”的方法，即将平抛运动分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动．将物体以初速度v0水平抛出，由于物体只受重力作用，t时刻的速度为：2．水平方向：vx＝v0.3．竖直方向：vy＝gt.4．合速度学科网（北京）股份有限公司

1三、平抛运动的位移与轨迹将物体以初速度v0水平抛出，经时间t，物体的位移为：1．水平方向：x＝v0t.2．竖直方向：y＝gt2.3．合位移4．轨迹：由水平方向x＝v0t解出t＝，代入y＝gt2得y＝x2，平抛运动的轨迹是一条抛物线．5.平抛运动的决定因素(1)运动时间：由y＝gt2得t＝，可知做平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度有关，与初速度的大小无关．(2)水平位移大小：由x＝v0t＝v0知，做平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同决定．(3)落地时的速度大小：v＝＝，即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同决定．　6.平抛运动的两个推论(1)平抛运动某一时刻速度与水平方向夹角为θ，位移与水平方向夹角为α，则tanθ＝2tanα.证明：因为tanθ＝＝，tanα＝＝，所以tanθ＝2tanα.(2)做平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点．证明：如上图所示，P点速度的反向延长线交OB于A点．则OB＝v0t，AB＝＝gt2·＝v0t.可见AB＝OB.学科网（北京）股份有限公司

2四、一般的抛体运动物体抛出的速度v0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ)，如图所示．1．水平方向：物体做匀速直线运动，初速度vx＝v0cosθ.2．竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度vy＝v0sinθ.真题测试一、单选题1．（2023·江苏·高二学业考试）在24届冬奥会跳台比赛中，设某运动员从跳台B处沿水平方向飞出，在斜坡A处着陆，如图所示。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。若测得运动员在空中飞行的时间约为4s，A、B两点间的水平距离约为80m，则运动员从B点飞出时的速度大小约为（　　）A．1m/sB．2m/sC．10m/sD．20m/s2．（2023·江苏·高二学业考试）做平抛运动的物体，水平方向的射程取决于抛出时（　　）A．物体的质量和初速度B．物体的高度和初速度C．物体的高度D．物体的高度和质量3．（2022·湖南·高二学业考试）如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球（可看作质点）。此时释放点到水平地面的距离h=20m，空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10m/s2小球的落地点到释放点的水平距离为（　　）A．4mB．10mC．20mD．0学科网（北京）股份有限公司

34．（2022·广东·高三学业考试）如图所示，一物体从高度处以某一初速度水平抛出，从抛出至落地过程中，物体在水平方向的位移为，已知重力加速度为，不计空气阻力，则该过程的运动时间为（　　）A．B．C．D．5．（2022·湖南·高二学业考试）如图所示，排球运动员站在排球场底线外垂直球网水平地击发球，球刚好擦网而过，要让球一定能飞过球网且不擦网，运动员可以（　　）A．只提高击球点B．只降低击球点C．只后退一步击球D．既提高击球点，又后退一步击球6．（2022·广东·高三学业考试）固定斜面体左、右倾角分别为和，将甲、乙两个小球从斜面体顶端点以、的速度分别向左和向右水平抛出，甲、乙两个小球分别落在左侧斜面上的点和右侧斜面上的点，且。则（　　）A．B．C．D．7．（2022·广东·高二学业考试）如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，且ha>hb，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）A．ta>tb  va＜vbB．ta>tb  va>vbC．ta＜tb  va＜vbD．ta＜tb  va>vb学科网（北京）股份有限公司

48．（2022·贵州·高二学业考试）如图所示，甲、乙两小球从高度不同的两点分别以初速度、沿水平方向抛出，经时间、后落到地面上的同一点P。已知P点与两抛出点水平距离相等，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（    ）A．B．C．D．9．（2022·河北·高三学业考试）一根水管向斜上方源源不断地喷出水流，初速度大小为，喷口的横截面积。设喷口处横截面上各处水的速度都相同，测得水流到达最高处时速度大小为，则从喷口到水流最高处这一段水流的体积约为（不计空气阻力，重力加速度取）（　　）A．B．C．D．10．（2022·河北·高三学业考试）滹沱河生态区的水景喷泉和灯光秀美丽壮观，如图所示，水流从喷嘴喷出，其初速度与竖直方向的夹角为30°。现制作一个大小为实际尺寸的的模型展示效果，若模型中水流由喷嘴喷出的初速度为1m/s，则水流实际的初速度为（重力加速度g取）（　　）A．4m/sB．8m/sC．10m/sD．12m/s11．（2021·河北·高二学业考试）将小球从距地面一定高度处以3.0m/s的初速度水平抛出，落地点到抛出点的水平距离为3.0m。不计空气阻力，小球在空中运动的时间为（　　）A．3.0sB．1.5sC．1.0sD．0.6s12．（2022·浙江·高二学业考试）在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．摩托车不能越过壕沟学科网（北京）股份有限公司

5B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒二、多选题13．（2022·河北·高三学业考试）如图所示，在水平地面上M点的正上方h高处，将球以初速度水平向右抛出，同时在地面上N点处将球以初速度竖直向上抛出，在球上升到最高点时恰与球相遇，不计空气阻力，则两球在这段过程中（    ）A．都做变加速运动B．速度变化量的大小相等C．相遇点在N点上方处D．相遇点在N点上方处三、填空题14．（2021·湖南·高二学业考试）将一物体以6m/s的速度水平抛出，物体落地前的瞬间，竖直方向的分速度大小为10m/s，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2，则物体做平抛运动的时间为_______s，水平方向的位移大小为_______m。四、解答题15．（2018·河南·高二学业考试）把一小球从离地面h＝5m处，以v0＝10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力（g＝10m/s2），求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度。学科网（北京）股份有限公司