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选择题考点专项 19 斜(曲)面上的平抛运动
1.(从斜面抛出又落回斜面)2022年在中国举行的第24届冬奥会跳台比赛中,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4 s,A、B
两点间的水平距离约为80 m,则运动员从B点飞出时的速度大小约为( )
A.20 m/s B.40 m/s
C.10 m/s D.16 m/s
2.(从斜面抛出又落回斜面)跳台滑雪是一种勇敢者运动,运动员在滑雪道上获得
一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。如图,某运动员从跳台
a处沿水平方向飞出,已知2 s时运动员离斜坡面最远,a到b的水平距离为60
m。不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.运动员离坡面的最大距离为12 m
B.运动员离坡面的最大距离为20 m
C.运动员在a处的速度大小为10 m/s
D.斜坡的倾角为37°
3.(垂直落在斜面上)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时
释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A,已知A点高度为h,重力加速度为
g,不计空气阻力,则轰炸机的飞行速度为( )A. B.
C. D.
4.(轨迹与圆柱相切)如图所示,在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点
将一小球以水平速度v 沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出,小球飞行一段时间后
0
恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过,测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ,那
么小球完成这段飞行的时间是( )
A. B.
C. D.
5.(落向圆心)如图所示,一个半圆形轨道放置在水平地面上,轨道半径为 R,O
点为其圆心,从轨道最左端 M点正上方的某处水平抛出一个小球,小球落在半
圆轨道上时速度恰好沿 NO方向,NO与水平方向的夹角为 60°,则小球抛出时
的高度为( )
A.R B.R
C.R D.R
6.(垂直落在圆弧表面)如图所示,半径为5 m的四分之一圆弧ABC固定在水平地面上,O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点处,水平向左抛出一个小
球,小球可视为质点,恰好垂直击中圆弧上的D点,D点到水平地面的高度为
2 m,g取10 m/s2,则小球的抛出速度是( )
A. B.
C. D.
7.(圆弧内的平抛运动)如图,在竖直平面内有一半圆形轨道,圆心为 O,AB为
水平直径,D点为半圆形轨道的最低点,C为轨道上的一点,CO与水平直径的
夹角为53°,甲、乙两小球分别从B点和C点水平抛出,两球都落到D点。不
计空气阻力,小球可视为质点,sin 53°=0.8,则甲、乙两球初速度之比为(
)
A. B.
C. D.选择题考点专项19 斜(曲)面上的平抛运动
1.A [平抛运动在水平方向做匀速运动,则 x=v t,可得运动员从B点飞出时
0
的速度大小v ==20 m/s,故A正确。]
0
2.A [运动员从跳台水平飞出,
做平抛运动,设运动员初速度大小为 v ,斜坡的倾角为 θ,运动员从开始运动
0
到坡底所用的时间为t,已知t′=2 s时运动员离斜坡最远,此时运动员速度的方
向与斜坡平行,则有 tan θ==,解得t=2t′=4 s,v ==15 m/s,tan θ==,
0
即斜坡的倾角为53°,C、D错误;将运动按沿斜坡方向和垂直斜坡方向分解,
如图所示,运动员做匀变速运动,当沿 y方向的分速度减为0时,运动员离坡
面最远,最远距离 l=v t′sin θ-gt′2cos θ,代入数据解得 l=12 m,A正确,B
0
错误。]
3.C [炸弹离开轰炸机在空中运动时间为 t,击中目标时速度为 v′,由于炸弹
垂直击中山坡A,由平抛运动规律有v′sin θ=v,v′cos θ=gt,x==vt,联立解
得v=,A、B、D错误,C正确。]
4.C [根据几何关系可知,水平速度与末速度的夹角为θ,则有tan θ=,解得
v =v tan θ,根据v =gt,解得t=,A、B错误;在水平方向Rsin θ=v t,解得
y 0 y 0
t=,D错误,C正确。]
5.C [设小球平抛的初速度为v ,将N点速度沿水平和竖直方向分解,如图所
0
示,竖直速度v =v tan 60°=v ,运动时间t==,水平位移x=v t=,根据几何
y 0 0 0
关系有x=R(1-cos 60°)=R,由以上几式得=,平抛的竖直位移y=gt2=g==
R,N点的高度y′=Rsin 60°,得y′=R,小球抛出时的高度H=y+y′=R+R=
R,故C正确,A、B、D错误。]6.C [小球在竖直方向做自由落体运动,则竖直分速度 v == m/s=2 m/s,垂
y
直击中D点,速度反向延长线过圆心,如图所示,根据几何关系,有 sin θ=
=,解得θ=37°,则在D点,分解速度可得v == m/s,故C正确。]
0
7.B [依题意,设圆形轨道半径为R,对于甲球,水平方向上有R=v t ,竖直
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方向上有R=gt,解得v =,对于乙球,水平方向上有Rcos 53°=v t ,竖直方
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向上有R-Rsin 53°=gt,解得v =,可得=,故B正确。]
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