5.4 抛体运动的规律 一、单选题 1．公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的套圈游戏，下图是套圈游戏的场景。 某小孩和大人分别水平抛出圆环，大人抛出圆环的运动轨迹高度大于小孩抛出的高度， 结果恰好都套中前方同一物体，假设圆环的水平位移相同。如果不计空气阻力，圆环 的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是（　　） A．大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等 B．大人抛出圆环的加速度小于小孩抛出圆环的加速度 C．大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间相等 D．大人抛出圆环的初速度小于小孩抛出圆环的初速度 2．在紧张的学习之余，班上举行了飞镖比赛。小李从到地面的高度为 h、到靶面的水 平距离为 L 处，将质量为 m 的飞镖以大小为 v0 的速度水平投出，结果飞镖落在靶心的 正下方。不计空气阻力。只改变 h、L、m、v0 四个物理量中的一个，可使飞镖投中靶 心的是（　　） A．适当增大 L B．适当增大 v0 C．适当减小 h D．适当减小 m 3．某足球学校在一次训练课上训练定点吊球，现有 A、B、C 三位同学踢出的足球运 动轨迹如图中实线所示，三球上升的最大高度相同，不计空气阻力，下列说法中正确 的是（　　） A．A 同学踢出的球初速度的的竖直分量最大 B．C 同学踢出的球落地时的速率最大 C．三个足球在最高点的速度相同 D．三位同学对球做的功一定相同 4．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 1 度与竖直方向的夹角为 30°。现制作一个大小为实际尺寸的 64 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 10m/s 2 ）（　　） A．4m/s B．8m/s C．10m/s D．12m/s 5．2021 年 9 月 13 日，在美国网球公开赛女双决赛中，张帅/斯托瑟以 2：1 战胜美国组 合高芙/麦克纳利，获得冠军。如图所示是比赛中的一个场景，网球刚好到达最高点且 距离地面 H  1.5m 时张帅将球沿垂直球网方向水平击出。已知球网上沿距地面的高度 为 h  1m ，击球位置与球网之间的水平距离为 3m，与对面边界的水平距离取 15m，g 2 取 10m / s ，不计空气阻力。若球能落在对面场地内，则下列说法正确的是（　　） A．球击出时速度越大，飞行的时间越长，飞行的距离越大 B．球被击出时的最小速度为 10m / s C．以最小速度将球击出，落地时球的速度方向与水平地面的夹角为 30° D．球被击出时的最大速度为 10m / s 6．如图所示，半圆轨道固定在水平面上，将一小球(小球可视为质点)从 B 点沿半圆轨 道切线方向斜向左上方抛出，到达半圆轨道左端 A 点正上方某处小球速度刚好水平， O 为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为 R，OB 与水平方向的夹角为 60°，重力加速度为 g，不计空气阻力，则小球在 A 点正上方的水平速度为(　　) A． 3 3gR 2 B． C． 3gR 2 D． 3 gR 2 3 gR 3 7．如图，在斜面顶端以不同的初速度水平抛出几个小球，所有小球均落在斜面上。忽 略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球的运动时间与初速度的平方成正比 B．所有小球落到斜面上时的速度方向均不相同 C．所有小球的竖直位移与水平位移之比均不相等 D．小球从抛出到离斜面最远的过程中，竖直位移为总竖直位移的 8．如图所示，斜面倾角为 30°，顶点 A 离水平地面高度 h  1 4 8 m 。将一小球从底端 C 15 的正上方 D 点以 v1=3m/s 的初速度水平抛出，小球恰好落到 A 点。若将小球从 D 点以 初速度 v2 水平抛出，恰好落到斜面的中点 O，取 g=10m/s2，则 v2 的大小为（　　） A．1.5m/s B．1.2m/s C．1m/s 4 D． 9 m s 9．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，A 球水平抛出，同时 B 球被松开，自由下落，关于该实验， 下列说法正确的是（　　） A．两球的质量应相等 B．两球应同时落地 C．只做一次实验就可以得出结论 D．实验也能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动 10．如图所示，安装在地面上的音乐喷泉可沿不同方向喷出相同速率的水，观察发现， 当水的喷出方向从竖直逐渐转到水平的过程中，水平射程先增大后减小（不计空气阻 力），A、B、C 三径迹的水相比较（　　） A．回到地面的水流速度相同 B．沿 B 径迹运动的水，在空中时间最长 C．沿 C 径迹运动的水，在最高点的速度最大D．沿 A 径迹运动的水，在相同时间内速 度变化量最大 11．如图所示，在竖直平面内固定一半圆形轨道，O 为圆心， AB 为水平直径，半径 R  0.2m ，有一可视为质点的小球从 A 点以不同的初速度向右水平抛出，不计空气阻力， 2 g 取 10m / s ，下列说法正确的是（　　） A．初速度越大，小球运动时间越长 B．初速度不同，小球运动时间一定不同 C．小球落到轨道的瞬间，速度方向可能沿半径方向 D．小球的初速度为 v  1m / s 时，小球运动时间最长 12．充气弹跳飞人娱乐装置如图 1 所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从 站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运 动，其重心运动轨迹如图 2 虚线 POB 所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面 AC，与 水平方向夹角 θ=37°。已知娱乐者从 P 点抛起的初速度方向与 AC 垂直，B 点到轨迹最 高点 O 的竖直高度 h=3.2 m，水平距离 l=2.4 m，AB 在同一水平面上，忽略空气阻力， sin37°=0.6，则（　　） A．P 点到 B 点的位移为 3.6 m B．AB 之间的距离为 0.4 m C．娱乐者从 P 点到 B 点过程中的时间 0.8 s D．娱乐者从 P 点到 B 点过程中的最大速 度 5 m/s 13．如图，在倾角为 30°的光滑斜面顶端 M 处，将质点 a 以大小为 v0 的初速度水平向 左抛出，经时间 t，质点 a 恰好落在斜面底端 N 处。现使另一质点 b 自 M 处沿斜面下滑， 经过时间 t 也滑到 N 处，则质点 b 的初速度大小应为（　　） 3 A． 3 v0 3 B． 2 v0 C．v0 2 3 D． 3 v0 14．一质点在平面上作匀变速曲线运动，在时间 t＝1s，t＝2s，t＝3s 时，分别经过 A、B、C 三点，已知 A、B 之间的直线距离为 4m，B、C 之间的直线距离为 3m，且直 线 AB 与直线 BC 垂直，求质点加速度的大小（　　） A．3m/s2 5 2 B． 2 m/s2 C．5m/s2 D．6m/s2 15．一景观喷泉示意图如图所示，图中各点在同一竖直平面内，其中 A、B、C 三点在 同一竖直线上，C、D、E 三点在同一水平线上，各点间的距离已标在图中。P 为水平 喷水管，管口较细，若将喷水管固定在 AB 间任意位置，水管中喷出的水都能直接喷入 水池中。不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2，则水从管口喷出时的速度可能为（ ） A．5m/s B．7m/s C．9m/s D．10m/s 二、填空题 16．滑雪运动员以 20m/s 的水平速度从一山坡飞出，已知斜坡与水平面成 45°角，则运 动员从水平飞出至落到斜坡过程中经历的时间为______s。（取 g  10m/s 2 ） 17．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下第一绝，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，则每个小面圈在空中 运动的时间为______，确保小面圈能洛入锅中时的最大抛出速度为______。 18．如图所示，在学校的游园活动中，某同学站在 O 点要将小球抛入边长为 d 的正方 体的收纳箱中。O 与收纳箱的顶点 A、B 在同一条直线上，且 OA=d。抛出点 P 位于 O 点正上方 2d 处。为使小球能落入箱内，小球水平抛出初速度的最小值为_______，最 大值为_______（不计空气阻力）。 19．如图甲为乒乓球发球机的工作示意图。若发球机从球台底边中点的正上方某一固 定高度连续水平发球，球的初速度大小随机变化，发球方向也在同一水平面内不同方 向随机变化。如图乙所示， AB 连线与球网平行。若第一次乒乓球沿中线恰好从球网 的上边缘经过，落在球台上的 A 点，第二次乒乓球的发球方向与中线成  角，也恰好 从球网上边缘经过，落在球台上的 B 点。忽略空气阻力，则第一、二两个球发出时的 速度大小之比为___________。 20．三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： （1）甲同学采用如图 1 所示的装置.用小锤打击弹性金属片，金属片把 A 球沿水平方 向弹出，同时 B 球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度， 即改变 A 球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明________________； （2）乙同学采用如图 2 所示的装置。两个相同的弧形轨道 M 、 N ，分别用于发射小 铁球 P 、 Q ，其中 N 的末端与可看做光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁 C 、 D ；调节电磁铁 处的水平初速度 v0 C 、 D 的高度，使 AC  BD 相等，现将小铁球 P 、 v0 使两小铁球能以相同的初速度 Q P ，从而保证小铁球 、 分别吸在电磁铁 同时分别从轨道 M 、 N C Q 在轨道出口 、 D 上，然后切断电源， 的下端射出。实验可观察到的 现象应是__________，仅仅改变弧形轨道 M 的高度，重复上述实验，仍能观察到相同 的现象，这说明_____________。 （3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图 3 所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每 个小方格的边长为 L  2.5cm ，则由图可求得 v0  L g __________（用 、 表示），其值 是__________ m/s （ g 取 10m/s ）。 2 21．如图甲所示装置研究平抛运动。把小球从斜槽上某个位置无初速度释放，在坐标 白纸上记录小球运动过程中的位置情况。 （1）下列器材中不需要的是_____