浙江省2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 課時(shí)訓(xùn)練1 曲線運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)（含解析）

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1、課時(shí)訓(xùn)練1　曲線運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng) 基礎(chǔ)鞏固 1.如圖,籃球沿優(yōu)美的弧線穿過(guò)籃筐,圖中能正確表示籃球在相應(yīng)點(diǎn)速度方向的是(　C　) A.v1 B.v2 C.v3 D.v4 2.船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2。為使船行駛到河正對(duì)岸的碼頭,則v1相對(duì)v2的方向應(yīng)為(　C　) 3.豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿(mǎn)清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中勻速上浮。如圖所示,當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),第一次使玻璃管水平向右勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)得紅蠟塊運(yùn)動(dòng)到頂端所需時(shí)間為t1;第二次使玻璃管水平向右加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得紅蠟塊從下端運(yùn)動(dòng)到頂端所需時(shí)間為t2,則(　A　) A.t1=t2 B

2、.t1>t2 C.t1

3、約為(　B　) A.6 m/s B.8 m/s C.11 m/s D.13 m/s 解析:根據(jù)h=gt2得平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t== s≈0.8 s,則起跳的速度為v0== m/s≈8 m/s,故B正確。 6.套圈游戲是一項(xiàng)趣味活動(dòng),如圖,某次游戲中,一小孩從距地面高0.45 m處水平拋出半徑為0.1 m的圓環(huán)(圓環(huán)面始終水平),套住了距圓環(huán)前端水平距離為1.2 m、高度為0.25 m的瓶子。若重力加速度大小g=10 m/s2,則小孩拋出圓環(huán)的速度可能是(　C　) A.4.3 m/s B.4.6 m/s C.6.5 m/s D.7.5 m/s 解析:由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知h1-h2=gt

4、2,則圓環(huán)飛行時(shí)間t== 0.2 s,則平拋運(yùn)動(dòng)的最大速度v1== m/s=7 m/s,最小速度v2== m/s=6 m/s,則小孩拋出圓環(huán)的速度6 m/s

5、 B.曲線運(yùn)動(dòng) C.勻變速運(yùn)動(dòng) D.勻加速直線運(yùn)動(dòng) 解析:小球受恒力作用,則加速度不變,小球一定做勻變速運(yùn)動(dòng),但受力方向與速度方向關(guān)系不確定,則可能做直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確。 9.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖所示,運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d。要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短,則下列說(shuō)法正確的是(　B　) A.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為 B.運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離為 C.箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為 D.箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為 解析:箭垂直

6、于馬運(yùn)動(dòng)方向發(fā)射,此時(shí)飛行時(shí)間最短,所以最短時(shí)間 t=,故C,D錯(cuò)誤。最短時(shí)間為t=,則箭在沿馬運(yùn)動(dòng)方向上的位移為x=v1t=,所以放箭處距離目標(biāo)的距離為s==,故A錯(cuò)誤,B正確。 10.如圖所示,蹲在樹(shù)枝上的一只松鼠看到一個(gè)獵人正在用槍水平瞄準(zhǔn)它,就在子彈出槍口時(shí),開(kāi)始逃跑,松鼠可能的逃跑方式有下列四種。在這四種逃跑方式中,松鼠能逃脫厄運(yùn)的是(設(shè)樹(shù)枝足夠高,忽略空氣阻力)(　B　) A.自由落下 B.豎直上跳 C.迎著槍口,沿AB方向水平跳離樹(shù)枝 D.背著槍口,沿AC方向水平跳離樹(shù)枝 解析:射出的子彈做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),所以無(wú)論松鼠自由落下

7、,迎著槍口沿AB方向水平跳離樹(shù)枝,還是背著槍口沿AC方向水平跳離樹(shù)枝,豎直方向運(yùn)動(dòng)情況都與子彈相同,一定被打中,但豎直上跳時(shí)不能被擊中,故選項(xiàng)B正確。 能力提高 11.某同學(xué)在籃球場(chǎng)上練習(xí)投籃,一次投籃時(shí)籃球恰好垂直打在籃板上,且籃球撞擊籃板處與投出點(diǎn)之間的水平距離是豎直距離的2倍。空氣阻力不計(jì)?；@球被投出時(shí)的速度與水平方向間的夾角為(　B　) A.30° B.45° C.60° D.75° 解析:采用逆向思維,籃球做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)豎直位移為h,則水平位移為x=2h,根據(jù)h=gt2得t=, 可知籃球水平分速度為vx==,vy=, 則tan α==1,解得籃球被投出時(shí)的速度與水平方向間

8、的夾角 α=45°。 12.如圖所示,兩小球A,B分別從距地面高度h,H處以速度vA,vB水平拋出,均落在水平面上CD間的P點(diǎn)。已知H=2h,PD=2PC,它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為tA,tB。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(　C　) A.tA∶tB=∶1 B.tA∶tB=1∶2 C.vA∶vB=1∶ D.vA∶vB=1∶2 解析:根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,h=g,2h=g,則tA∶tB=1∶,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;在水平方向上x(chóng)=vAtA,2x=vBtB,則vA∶vB=1∶,選項(xiàng)C正確,D 錯(cuò)誤。 13.如圖所示,小球從斜面的頂端A處以大小為v0的初速度水平拋出,恰好落到斜面底部的B點(diǎn),且

9、此時(shí)的速度大小vB=v0,空氣阻力不計(jì),該斜面的傾角為(　B　) A.60° B.45° C.37° D.30° 解析:根據(jù)三角形知識(shí)知,落到底端時(shí)豎直分速度為vy==2v0,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t==,設(shè)斜面的傾角為θ,則有tan θ===1,解得θ=45°,B正確。 14.(2019·嘉興期末)一小球在水平面上運(yùn)動(dòng),每隔0.02 s小球的位置如圖所示,依次經(jīng)歷了甲、乙、丙、丁、戊5個(gè)過(guò)程。哪一過(guò)程小球所受的合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同(　D　) A.甲 B.乙 C.丙 D.戊解析:根據(jù)圖象可知,甲階段做減速直線運(yùn)動(dòng),則受力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,故A錯(cuò)誤;乙、丁階段做曲線運(yùn)動(dòng),受力的方

10、向指向彎曲的方向,與運(yùn)動(dòng)的方向不同,故B錯(cuò)誤;丙階段做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體所受合外力為0,故C錯(cuò)誤;戊階段做加速直線運(yùn)動(dòng),故戊階段小球所受的合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,故D正確。 15.運(yùn)動(dòng)員跨欄時(shí),若把起跑八步上欄改成七步上欄,從而使起跳時(shí)距欄的水平距離增大,若在過(guò)欄時(shí)的最高點(diǎn)仍在欄的正上方同一高度處,則該運(yùn)動(dòng)員雙腳離地時(shí)(不計(jì)空氣阻力)(　D　) A.速度不變,增大速度與水平方向的夾角 B.速度增大,同時(shí)增大速度與水平方向的夾角 C.速度增大,同時(shí)速度與水平方向的夾角不變 D.速度增大,同時(shí)減小速度與水平方向的夾角 解析:運(yùn)動(dòng)員起跳到最高點(diǎn)的過(guò)程,可以近似看成逆向平拋運(yùn)動(dòng)。若在過(guò)欄

11、時(shí)的最高點(diǎn)仍在欄的正上方同一高度處,豎直方向高度不變,根據(jù)豎直方向公式h=gt2,得時(shí)間t不變,起跳時(shí)的豎直速度vy=gt保持不變。若運(yùn)動(dòng)員把起跑八步上欄改成七步上欄,從而使起跳時(shí)距欄的水平距離增大,根據(jù)水平位移公式x=v0t,水平速度v0增大,起跳速度v=增大。速度與水平方向夾角的正切值tan θ==,由上式可知A,B,C錯(cuò)誤,D正確。 16.(2019·溫州聯(lián)考)排球隊(duì)員高拋發(fā)球,若球離開(kāi)手時(shí)正好在底線中點(diǎn)正上空 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2.24 m,不計(jì)空氣阻力。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(　C　) A

12、.15 m/s B.17 m/s C.20 m/s D.25 m/s 解析:設(shè)球離開(kāi)手時(shí)的高度為H,網(wǎng)高為h,每邊球場(chǎng)的長(zhǎng)和寬均為L(zhǎng), 球剛好過(guò)網(wǎng)時(shí),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有 H-h=g, L=v1t1, 解得最小速度v1=18 m/s; 若球剛好落到對(duì)方的底線中點(diǎn),則有 H=g, 2L=v2t2, 解得最大速度v2≈22 m/s, 因此發(fā)球速度的范圍是18 m/s

13、,重力加速度大小為g,求: (1)小球恰好不和擋板碰撞時(shí)的豎直速度大小; (2)O,A間的距離。 解析:(1)由于小球恰好不和擋板碰撞,則小球到達(dá)斜面時(shí),速度方向與斜面恰好平行,有 tan θ= 解得vy=。 (2)根據(jù)tan θ==得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=, 由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,水平位移x=v0t=, 豎直位移y=gt2= 由幾何關(guān)系得tan θ=。 聯(lián)立解得O,A間的距離h=。 答案:(1)　(2) 18.市區(qū)某商場(chǎng)門(mén)口設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的裝置,由兩個(gè)完全相同的不完整圓管豎直緊挨(如圖),圓管的半徑遠(yuǎn)大于管的粗細(xì)。A,C為圓管的最高點(diǎn)。一直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,以一定的初速度從A點(diǎn)飛出,可以沿ABCDA形成一個(gè)完美的近“∞”軌跡一直運(yùn)轉(zhuǎn)。小球每次恰好沿B,D切線進(jìn)入管道。求: (1)O1B和O2D與豎直方向夾角θ的余弦值; (2)A點(diǎn)的初速度大小。 解析:小球做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向有 h=R+Rcos θ=gt2,vy=gt 在水平方向有x=Rsin θ=v0t。 又因?yàn)樾∏蛟贐點(diǎn)剛好與圓相切,所以有tan θ=, 聯(lián)立解得cos θ=,v0=。 答案:(1)　(2) - 7 -