2022-2024北京重點校高三（上）期末物理匯編：拋體運動的規(guī)律

2022-2024北京重點校高三（上）期末物理匯編

拋體運動的規(guī)律

一、單選題

1.（2024北京石景山高三上期末）如圖所示，傾角為9的斜面固定在水平地面上，一小球從斜面頂端向右

水平拋出，初速度為v,重力加速度為g,不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.小球落到斜面上時，速度方向與水平方向的夾角為20

2vtan。

B.小球做平拋運動的時間為------

g

C.小球落到斜面上時，速度大小為vtan。

D.小球做平拋運動的水平位移大小為當堂

2.（2023北京昌平高三上期末）在實際情況中，物體做拋體運動時總會受到空氣阻力的影響。如圖所示，

虛線是炮彈在忽略空氣阻力情況下計算出的飛行軌跡；實線是炮彈以相同的初速度和拋射角射出在空氣中

實際的飛行軌跡，這種曲線叫作彈道曲線。由于空氣阻力的影響，彈道曲線的升弧和降弧不再對稱，升弧

長而平伸，降弧短而彎曲。炮車的大小可以忽略。當炮彈做彈道運動時，結合學過的力學知識，分析判斷

下列說法正確的是（）

A.炮彈上升的時間一定等于下降的時間

B.炮彈在最高點時的加速度等于重力加速度

C.炮彈在上升階段損失的機械能大于在下降階段損失的機械能

D.炮彈在上升階段重力勢能的增加量大于在下降階段重力勢能的減少量

二、實驗題

3.（2024北京昌平高三上期末）某實驗小組做“探究平拋運動的特點”實驗。

（1）甲同學用如圖所示實驗裝置進行探究，用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運動；

同時B球由靜止釋放，做自由落體運動。關于該實驗，下列說法正確的有o

A.A球和B球的質量必須相等

B.需要分別改變兩球距地面的高度和擊打力度，多次重復實驗

C.本實驗為驗證A球在豎直方向上做自由落體運動

D.本實驗為驗證A球在水平方向上做勻速直線運動

（2）乙同學用如圖甲所示的實驗裝置研究小球水平方向上的運動。小球從斜槽上滾下，離開斜槽后做平拋

運動。在裝置中有一個水平放置的可上下調節(jié)的擋板，小球飛出后，落到擋板上，分別記錄小球落到擋板

時球心的位置，并在方格紙上標出相應的點跡。以小球在斜槽末端時的球心位置為坐標原點。，水平向右

為x軸，豎直向下為y軸，建立直角坐標系，如圖乙所示。

①下列實驗條件必須滿足的有

A.斜槽軌道光滑

B.斜槽軌道末端水平

C.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球

D.移動擋板時，擋板高度等間距變化

②已知小方格邊長為/,重力加速度為g。小球平拋的初速度％=。小球豎直下落距離y與水平距離

尤的關系式：y=o

（3）若某同學用圖甲所示的實驗裝置進行實驗時，沒有調整斜槽末端水平，在斜槽末端向下傾斜的情況下

得到小球的運動軌跡如圖所示，在軌跡中選取A、8兩點，坐標分別為（x,%）、（2%%）。根據(jù)平拋運動規(guī)律,

利用運動的合成與分解的方法，可得斜槽末端切線方向與X軸間夾角的正切值為O

4.（2023北京房山高三上期末）用如圖所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的

硬板上。鋼球沿斜槽軌道尸。滑下后從。點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球

落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將

留下一系列痕跡點。

硬板白紙

OO

產

。

重

錘

線

〃N

—

力

O

（1）實驗時下列條件必須滿足的有=

A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末端水平C.擋板高度等間距變化

（2）實驗時每次必須將鋼球從斜槽軌道同一位置無初速度釋放，目的是--

（3）居家學習期間，某同學在水平桌面上用硬練習本做成一個斜面，使鋼球從斜面某一位置滾下，如圖所

示，鋼球沿水平桌面飛出。已知當?shù)刂亓铀俣葹間,該同學計劃只用一把刻度尺測量鋼球離開水平桌面時

速度的大小，請寫出測量原理及步驟o

5.（2022北京東城高三上期末）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、數(shù)據(jù)處

理、誤差分析等。例如：

（1）實驗儀器。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，螺旋測微器的示數(shù)如圖甲所示，該金屬絲的直徑為

mm。

（2）數(shù)據(jù)處理。某同學在“探究平拋運動特點”的實驗中，得到了物體做平拋運動的部分軌跡，如圖乙所示。

若圖中正方形方格的邊長L=4.9cm,則小球做平拋運動的初速度％=m/so（m^=9.8m/s2）

（3）誤差分析。在“探究加速度與物體受力關系”的實驗中，認為使小車做勻加速直線運動的合力尸等于桶

和砂所受的重力。某同學通過改變砂和砂棚的質量，測量小車的加速度〃隨P變化的圖像，實驗前他猜想小

車的加速度a與尸的圖像如圖丙所示，而實際得到的圖像如圖丁所示。請指出圖丁與圖丙的不同之處，并分

析說明導致不同的原因—o

三、解答題

6.(2022北京西城高三上期末)2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在北京和張家口舉行，跳臺滑雪是

其中最具觀賞性的項目之一。如圖所示為簡化的跳臺滑雪的雪道示意圖，為助滑道，為著陸坡。運

動員從助滑道上的A點由靜止滑下，然后從O點沿水平方向飛出，最后在著陸坡上著陸。已知，著陸坡

的傾角為37。，。點與著陸點間的距離為75m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。將運

動員和滑雪板整體看作質點，不計一切摩擦和空氣阻力，求：

(1)運動員從。點飛出到著陸的時間六

(2)運動員經(jīng)過。點時的速度大小也

(3)A點與。點的高度差機

7.(2022北京東城高三上期末)跳臺滑雪是冬季奧運會的一項比賽項目，可簡化為如圖所示的模型，跳臺

滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從A點水平飛出，在空中的姿勢保持不變，落到斜坡上的8點。A、8兩點

間的豎直高度差無=45m,斜坡與水平面的夾角a=37。，不計空氣阻力。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,

g=10m/s2)求：

(1)運動員在空中經(jīng)歷的時間f；

(2)運動員水平飛出時初速度的大?。?

(3)運動員落到B點時瞬時速度的大小匕和方向。

參考答案

1.B

【詳解】B.小球做平拋運動，水平方向有

x=vt

豎直方向有

12

y=2gt

小球落到斜面上有

tandU空

x2v

可得小球做平拋運動的時間為

2vtan0

g

故B正確;

A.小球落到斜面上時速度的偏轉角為則

tancr=—=—=2tan0

vv

可得

a力20

故A錯誤;

C.小球落到斜面上時，速度大小為

2

,=“2+彳=retail0+1

故C錯誤;

D.小球做平拋運動的水平位移大小為

2V之tan0

x=vt=-----------

g

故D錯誤。

故選B。

2.C

【詳解】A.炮彈上升過程中，在豎直方向上，受到重力和阻力在豎直向下的分力，即

mg+fi=mayl

解得

mg+汽

m

炮彈下降過程中，在豎直方向，受到向下的重力和阻力在豎直向上的分力，即

mg-f2=may2

解得

mg于2

m

則

%1>%2

設炮彈上升的時間為4,炮彈下降的時間為。，根據(jù)

,12

,12

九=/42t2

得

…2

炮彈上升的時間一定小于下降的時間。A錯誤；

B.到達最高點時，除受豎直向下的重力外還受到水平方向的空氣阻力作用了,合力

琮=J（〃7g>+—>mg

由牛頓第二定律可知，炮彈在最高點時的加速度大于重力加速度。B錯誤；

C.假設空氣阻力大小不變，由微元法，上升過程克服空氣阻力做的功等于空氣阻力與上升過程路程的乘

積，下降過程克服空氣阻力做的功等于空氣阻力與下降過程路程的乘積。升弧長而平伸，降弧短而彎曲。

上升過程克服空氣阻力做的功大于下降過程克服空氣阻力做的功。又由功能關系，克服空氣阻力做的功等

于機械能的減少量。炮彈在上升階段損失的機械能大于在下降階段損失的機械能。

假設空氣阻力大小與速度成正比或與速度的平方成正比，由于空氣阻力始終做負功，同一高度處，上

升過程的速度大小總是下降過程的速度大小，則同一高度處，上升過程的空氣阻力大小總是大于下降過程

的空氣阻力大小。由微元法，上升過程克服空氣阻力做的功等于空氣阻力與上升過程路程的乘積，下降過

程克服空氣阻力做的功等于空氣阻力與下降過程路程的乘積。升弧長而平伸，降弧短而彎曲。上升過程克

服空氣阻力做的功大于下降過程克服空氣阻力做的功。又由功能關系，克服空氣阻力做的功等于機械能的

減少量。炮彈在上升階段損失的機械能大于在下降階段損失的機械能。

C正確。

D.炮彈在上升階段重力勢能的增加量等于在下降階段重力勢能的減少量。D錯誤。

故選C。

3.BC/CBBC/CB—Jgl~x2⑥一%

2"912x

【詳解】（1）5A.A球和B球的質量不一定要必須相等，故A錯誤；

B.為保證一般性，則需要分別改變兩球距地面的高度和擊打力度，多次重復實驗，故B正確；

CD.本實驗中兩球同時落地，說明兩球在豎直方向上的運動完全相同，則是為驗證A球在豎直方向上做自

由落體運動，故C正確，D錯誤。

故選BC。

(2)①⑵A.斜槽軌道不一定光滑，只需到達底端時速度相同即可，故A錯誤；

B.斜槽軌道末端水平，以保證小球做平拋運動，故B正確；

C.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球，以保證到達底端時的速度相同，故C正確;

D.移動擋板時，擋板高度不一定等間距變化，故D錯誤。

故選BC?

②[3][4]由圖乙可知，豎直方向有

Ay=2/=gT2

水平方向

31=v0T

解得小球平拋的初速度

_3A/2r-j

%=一^<gl

根據(jù)

12

y=2gt

x=vot

可得小球豎直下落距離y與水平距離x的關系式

y=-x2

91

(3)⑸水平方向

voCOS0't=X

豎直方向

.八12

yi=vosm0-t+-gt

19

y2=v0sin6.21+—g(2t)

解得

tan八^A

2x

4.B見解析見解析

【詳解】(1)[1]A.斜槽軌道沒有必要光滑，因為小球每次滾動時的摩擦力都相同，A錯誤;

B.為了讓小球做平拋運動，斜槽軌道末段必須水平，B正確；

C.擋板高度可以等間距變化，也可以不等間距變化，C錯誤；

故選B。

(2)⑵每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球，以保證小球做平拋運動的初速度相等。

(3)[3]鋼球沿桌面飛出后做平拋運動，測得鋼球落在水平地面上的位置距離桌邊緣水平距離羽桌面距水

平地面高度為〃，小鋼球平拋過程中水平位移

■T=V"

豎直位移

,12

h=2gt

聯(lián)立得小球從桌面飛出時的速度大小

5.0.7009.8圖丁圖像未過原點，原因是未平衡摩擦力或平衡摩力擦不足；圖丁圖像末端彎

曲，原因是不滿足小車質量遠大于砂和砂棚的質量

【詳解】(1)U］由圖甲讀數(shù)可知，該金屬絲的直徑為

d=0.5mm+20.0x0.01mm=0.7(X)n)m

(2)［2］設物體水平方向運動2個小格的時間為T,由圖乙可知，豎直方向

Nh=5L-3L=gT2

水平方向

x=2L=v0T

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

%=0.98m/s

(3)［引由圖丁與圖丙比較可知，圖丁圖像未過原點，由圖可知，小車加速度為零時，繩子有拉力，則不過

原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩力擦不足；圖丁圖像末端彎曲，不滿足小車質量遠大于砂和砂棚的質

量時，繩子對小車的拉力小于砂和砂棚的重力，小車的加速度不與砂和砂棚的重力成正比，故圖像末端彎

曲。

6.(1)3s；(2)20m/s；(3)20m

【詳解】(1)運動員在上。點著陸，則OO'=75m,運動員從。點沿水平方向飛出，最后在著陸坡上著

陸，豎直方向

OOsin37°=-gt2

2

解得

，=3s

(2)運動員從O點沿水平方向飛出，最后在著陸坡上著陸，水平方向

OOcos37°=vt

解得

v=20m/s

(3)運動員從助滑道上的A點由靜止滑下到。點的過程中，根據(jù)能量守恒

mgh=—mV

解