平抛运动的规律及应用
(45分钟 100分)

一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1~6题为单选题,7~9题为多选题)
1.(2018·北京高考)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处。这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球 ( )
A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零
B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零
C.落地点在抛出点东侧
D.落地点在抛出点西侧
【解析】选D。将小球的竖直上抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。上升阶段,随着小球竖直分速度的减小,其水平向西的“力”逐渐减小,因此水平向西的加速度逐渐减小,到最高点时减小为零,而水平向西的速度达到最大值,故A、B错误,下降阶段,随着小球竖直分速度的变大,其水平向东的“力”逐渐变大,水平向东的加速度逐渐变大,小球的水平分运动是向西的变减速运动,根据对称性,小球落地时水平向西的速度减小为零,所以落地点在抛出点西侧,故C错误,D正确。
2.如图所示,将一小球从空中A点以水平速度v0抛出,经过一段时间后,小球以大小为2v0的速度经过B点,不计空气阻力,则小球从A到B(重力加速度为g) ( )

A.下落高度为
B.经过的时间为
C.速度增量为v0,方向竖直向下
D.运动方向改变的角度为30°
【解析】选A。小球经过B点时竖直分速度vy=
=
v0,由vy=gt得t=
;根据h=
gt2得h=
,故A正确,B错误;速度增量为Δv=gt=
v0,方向竖直向下,故C错误;小球经过B点时速度与水平方向的夹角正切值tan α=
=
,α=60°,即运动方向改变的角度为60°,故D错误。
3.横截面为直角三角形的两个相同斜面体紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示,它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出,最后落在斜面上,其落点分别是a、b、c。下列判断错误的是 ( )

A.图中三个小球相比较,落在a点的小球运动时间最长
B.图中三个小球相比较,落在c点的小球初速度最大
C.图中三个小球相比较,落在c点的小球运动过程中速度变化最快
D.无论小球抛出时速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直