2020版高考物理總復(fù)習(xí) 沖A方案 課時(shí)訓(xùn)練（八）第8講 曲線運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)（含解析）新人教版

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1、課時(shí)訓(xùn)練(八) 　【曲線運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)】　 【基礎(chǔ)過關(guān)】 1.[2019·寧波期末] 某賽車在逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)彎,圖Z8-1中曲線為轉(zhuǎn)彎軌跡,則該車所受的合外力的示意圖可能為 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 圖Z8-1 2.如圖Z8-2所示,當(dāng)跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸停的直升機(jī)上由靜止跳下后,假設(shè)在下落過程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響,下列說法中正確的是 (　　) 圖Z8-2 A.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作 B.風(fēng)力越大,運(yùn)動(dòng)員著地速度越大,有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害 C.運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力有關(guān) D.運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無關(guān) 3.在

2、學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí)我們做過如圖Z8-3所示的實(shí)驗(yàn).在長(zhǎng)80~100 cm、一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮),將玻璃管的開口端用膠塞塞緊,然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面在水平方向上勻加速移動(dòng),你正對(duì)黑板面將看到紅蠟塊相對(duì)于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是圖Z8-4中的 (　　) 圖Z8-3　　　 　 　　　　　　　　　圖Z8-4 圖Z8-5 4.[2019·金華十校期末] 飛盤運(yùn)動(dòng)由于本身新奇、沒有場(chǎng)地限制等特點(diǎn),深受大家的喜愛.某一玩家從1.25 m的高處將飛盤水平投出,重力加速度g取10 m/

3、s2,飛盤在空中飛行的時(shí)間可能是 (　　) A.0.1 s B.0.3 s C.0.5 s D.1 s 5.[2019·嘉興一中期末] 電影《速度與激情8》中有一個(gè)精彩情節(jié):反派為了讓多姆獲得核彈發(fā)射箱,通過遠(yuǎn)程控制讓汽車從高樓頂部水平飛出,落在街道地面上.設(shè)汽車飛出時(shí)離地高度約為16.2 m,街道寬度為27 m,則該汽車從樓頂飛出時(shí)速度不會(huì)超過(g取10 m/s2) (　　) 圖Z8-6 A.8 m/s B.10 m/s C.13 m/s D.15 m/s 6.[2019·湖州中學(xué)模擬] 公園里,經(jīng)?？梢钥吹酱笕撕托『⒍枷矚g玩的一種游戲——“套圈”,如圖Z8-7所示是“套

4、圈”游戲的場(chǎng)景.假設(shè)某小孩和大人站立在界外,在同一條豎直線上的不同高度分別水平拋出圓環(huán),大人拋出圓環(huán)時(shí)的高度大于小孩拋出時(shí)的高度,結(jié)果恰好都套中前方同一物體.如果不計(jì)空氣阻力,圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)可以視為平拋運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是 (　　) 圖Z8-7 A.大人和小孩拋出的圓環(huán)在空中飛行的時(shí)間相等 B.大人和小孩拋出的圓環(huán)拋出時(shí)的速度相等 C.大人和小孩拋出的圓環(huán)發(fā)生的位移相等 D.大人和小孩拋出的圓環(huán)速度變化率相等 圖Z8-8 7.如圖Z8-8所示,在水平路面上一運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車跨越壕溝,壕溝兩側(cè)的高度差為0.8 m,g取10 m/s2,則運(yùn)動(dòng)員跨過壕溝所用的時(shí)間為(　　)

5、A.3.2 s B.1.6 s C. 0.8 s D. 0.4 s 圖Z8-9 8.跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作驚險(xiǎn)而優(yōu)美,其實(shí)滑雪運(yùn)動(dòng)可抽象為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動(dòng).如圖Z8-9所示,設(shè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑雪運(yùn)動(dòng)員從傾角為θ的斜坡頂端P處以初速度v0水平飛出,運(yùn)動(dòng)員最后又落到斜坡上A點(diǎn)處,A、P之間距離為L(zhǎng),在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,改變初速度v0的大小,L和t都隨之改變.關(guān)于L、t與v0的關(guān)系,下列說法中正確的是 (　　) A.L與v0成正比 B.L與v0成反比 C.t與v0成正比 D.t與v02成正比 圖Z8-10 9.如圖Z8-10所示,小球以初速度v0正對(duì)傾角為θ的斜面水平拋出,若小

6、球到達(dá)斜面的位移最小,則飛行時(shí)間t為(重力加速度為g) (　　) A.v0tanθg 　　　B.2v0tanθg C.v0cotθg 　　　D.2v0cotθg 10.如圖Z8-11所示,一名跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段時(shí)間的加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出,經(jīng)過3 s落到斜坡上的A點(diǎn).已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角θ=37°,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=50 kg.不計(jì)空氣阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求: (1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L; (2)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小; (3)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)飛出到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時(shí)間. 圖Z8-11

7、 【領(lǐng)先沖A】 11.[2019·嘉興一中模擬] 羽毛球運(yùn)動(dòng)員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點(diǎn)擊鼓,圖Z8-12是他表演時(shí)的羽毛球場(chǎng)地示意圖.圖中甲、乙兩鼓等高,丙、丁兩鼓較低但也等高.若林丹各次發(fā)球時(shí)羽毛球飛出位置不變且均做平拋運(yùn)動(dòng),則 (　　) 圖Z8-12 A.擊中甲、乙的兩球初速度v甲=v乙 B.擊中甲、乙的兩球初速度v乙>v甲 C.假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓,用相同大小的速度發(fā)球可能擊中丁鼓 D.擊中四鼓的羽毛球中,擊中丙鼓的初速度最大 圖Z8-13 12.如圖Z8-13所示,斜面上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),ab=bc=cd,從a點(diǎn)以初速度v0水平

8、拋出一個(gè)小球,它落在斜面上的b點(diǎn),此時(shí)的速度方向與斜面之間的夾角為α;若將小球從a點(diǎn)以初速度 2v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則小球 (　　) A.將落在b、c之間 B.將落在c、d之間 C.落到斜面時(shí)的速度方向與斜面的夾角等于α D.落到斜面時(shí)的速度方向與斜面的夾角大于α 圖Z8-14 13.[2019·溫州聯(lián)考] 圖Z8-14為中國(guó)隊(duì)員在排球比賽中高拋發(fā)球.若球離開手時(shí)正好在底線中點(diǎn)正上方3.49 m處,速度方向水平且與底線垂直.已知每邊球場(chǎng)的長(zhǎng)和寬均為9 m,球網(wǎng)高為2.24 m,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.為了使球能落到對(duì)方場(chǎng)地,下列發(fā)球速度大小可行的是 (　　)

9、 A.15 m/s B.17 m/s C.20 m/s D.25 m/s 14.如圖Z8-15所示,滑板運(yùn)動(dòng)員從傾角為53°的斜坡頂端滑下,滑下的過程中他突然發(fā)現(xiàn)在斜坡底端有一個(gè)高h(yuǎn)=1.4 m、寬L=1.2 m的長(zhǎng)方體障礙物,為了不觸及這個(gè)障礙物,他必須在距水平地面高度H=3.2 m的A點(diǎn)沿水平方向跳起離開斜坡(豎直方向的速度變?yōu)榱?.已知運(yùn)動(dòng)員的滑板與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,忽略空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6. (1)求運(yùn)動(dòng)員在斜坡上滑行的加速度大小; (2)若運(yùn)動(dòng)員不觸及障礙物,求他從斜坡上起跳后到落至水平地面的過程所經(jīng)

10、歷的時(shí)間; (3)運(yùn)動(dòng)員為了不觸及障礙物,求他從A點(diǎn)沿水平方向起跳的最小速度. 圖Z8-15 課時(shí)訓(xùn)練(八) 1.C　[解析] 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力方向總指向軌跡的凹側(cè),由于是做減速運(yùn)動(dòng),所以合外力的方向與速度方向的夾角大于90°,故C正確. 2.B　[解析] 水平風(fēng)力不會(huì)影響豎直方向的運(yùn)動(dòng),所以運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無關(guān),A、C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)豎直方向的速度是確定的,水平風(fēng)力越大,落地時(shí)水平分速度越大,運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)的合速度越大,有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害,B正確,D錯(cuò)誤. 3.C　 4.D　[解析] 若沒有空氣阻力,則飛盤做平拋運(yùn)動(dòng),在空中飛行的時(shí)間t=2h

11、g=0.5 s,在實(shí)際飛行過程中,由于飛盤要受空氣阻力,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于0.5 s,故只有D正確. 5.D　[解析] 下落時(shí)間為t=2hg=2×16.210 s=1.8 s,街道寬度為27 m,所以水平速度最大為 vm=dt=271.8 m/s=15 m/s,故D正確. 6.D　[解析] 設(shè)拋出的圓環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v,高度為h,則下落的時(shí)間為t=2hg,水平方向的位移x=vt=v2hg.平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定,可知大人拋出的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;如果要讓大人與小孩拋出的圓環(huán)水平位移相等,則大人要以小一些的速度拋出圓環(huán),故B錯(cuò)誤;大人和小孩拋出的圓環(huán)發(fā)生的水平位移相等,豎直位移不

12、同,所以大人和小孩拋出的圓環(huán)發(fā)生的位移不相等,故C錯(cuò)誤;圓環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng),加速度a=g,所以大人、小孩拋出的圓環(huán)速度變化率相等,故D正確. 7.D　[解析] 摩托車在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),由h=12gt2,得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2hg=0.4 s,選項(xiàng)D正確. 8.C　[解析] 因運(yùn)動(dòng)員落在斜面上,故其位移與水平方向的夾角就等于斜面的傾角θ,因此有tan θ=yx,其中y=12gt2,x=v0t,則t=2v0tanθg,L=xcosθ=v0tcosθ=2v02tanθgcosθ,故t與v0成正比,L與v02成正比,A、B、D錯(cuò)誤,C正確. 9.D　[解析] 如圖所示,要使小球到達(dá)斜面的位移最

13、小,則要求落點(diǎn)與拋出點(diǎn)的連線與斜面垂直,所以有tan θ=xy,而x=v0t,y=12gt2,解得t=2v0cotθg. 10.(1)75 m　(2)20 m/s　(3)1.5 s [解析] (1)運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),有 Lsin 37°=12gt2 故L=gt22sin37°=75 m. (2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度為v0,運(yùn)動(dòng)員在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng),有Lcos 37°=v0t 故v0=Lcos37°t=20 m/s. (3)運(yùn)動(dòng)員的平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿斜坡方向的勻加速運(yùn)動(dòng)(初速度為v0cos 37°、加速度為gsin 37°)和垂直于斜坡方向的類豎直上拋運(yùn)

14、動(dòng)(初速度為v0sin 37°、加速度為gcos 37°). 當(dāng)垂直于斜坡方向的速度減為零時(shí),運(yùn)動(dòng)員離斜坡最遠(yuǎn),有 v0sin 37°=gcos 37°·t 解得t=1.5 s. 11.C　[解析] 羽毛球做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),由于甲、乙兩鼓高度相同,根據(jù)h=12gt2得t=2hg,可知林丹從發(fā)球到擊中鼓用時(shí)相同,在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),甲的水平距離較遠(yuǎn),根據(jù)v0=xt可知,擊中甲、乙的兩球初速度v甲>v乙,A、B錯(cuò)誤;因丁鼓比甲鼓低,水平距離大,若用相同大小的速度發(fā)球,則可能擊中丁鼓,C正確;因?yàn)閤乙t丙=t丁,根據(jù)v0=xt可知

15、,擊中丁鼓的羽毛球的初速度一定大于擊中丙鼓的羽毛球的初速度,D錯(cuò)誤. 12.C　[解析] 設(shè)斜面的傾角為θ,小球落在斜面上,有tan θ=yx=12gt2v0t=gt2v0,解得t=2v0tanθg,在豎直方向上的分位移為y=12gt2=2v02tan2θg,當(dāng)初速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),豎直方向上的位移變?yōu)樵瓉淼?倍,所以小球一定落在斜面上的c點(diǎn),故 A、B錯(cuò)誤;設(shè)小球落在斜面時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為β,則 tan β=vyv0=gtv0=2tan θ,所以β為定值,即落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角一定相同,故C正確,D錯(cuò)誤. 13.C　[解析] 設(shè)球離開手時(shí)的高度為H,網(wǎng)高為h,每邊

16、球場(chǎng)的長(zhǎng)和寬均為L(zhǎng),球剛好過網(wǎng)時(shí),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知,豎直方向上,有H-h=12gt2 ,水平方向上,有L=v1t,解得v1=18 m/s,球剛好落到對(duì)方的底線端點(diǎn)時(shí),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知,豎直方向上,有H=12gt2,水平方向上,有(2L)2+L22=v2t,解得v2=22.2 m/s,所以要使球落在對(duì)方場(chǎng)地,球的初速度范圍為18 m/s≤v≤22.2 m/s,選項(xiàng)C正確. 14.(1)7.4 m/s2　(2)0.8 s　(3)6.0 m/s [解析] (1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員連同滑板的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)員在斜坡上滑行的過程中,由牛頓第二定律得mgsin 53°-μmgcos 53°=ma 解得a=gsin 53°-μgcos 53°=7.4 m/s2. (2)運(yùn)動(dòng)員從斜坡上起跳后,做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則 H=12gt2 解得t=0.8 s. (3)為了不觸及障礙物,運(yùn)動(dòng)員以速度v沿水平方向起跳后豎直下落高度為H-h時(shí),他沿水平方向運(yùn)動(dòng)的距離至少為Htan53°+L,設(shè)這段時(shí)間為t',則 H-h=12gt'2 Htan53°+L≤vt' 解得v≥6.0 m/s,所以最小速度vmin=6.0 m/s. - 7 -