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

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1、課時訓(xùn)練(八) 　【曲線運(yùn)動與平拋運(yùn)動】　 【基礎(chǔ)過關(guān)】 1.[2019·寧波期末] 某賽車在逆時針減速轉(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)動員下落時間越長,運(yùn)動員可完成更多的動作 B.風(fēng)力越大,運(yùn)動員著地速度越大,有可能對運(yùn)動員造成傷害 C.運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力有關(guān) D.運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān) 3.在

2、學(xué)習(xí)運(yùn)動的合成與分解時我們做過如圖Z8-3所示的實驗.在長80~100 cm、一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個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使玻璃管緊貼黑板面在水平方向上勻加速移動,你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是圖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)動由于本身新奇、沒有場地限制等特點,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速度不會超過(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)時的高度大于小孩拋出時的高度,結(jié)果恰好都套中前方同一物體.如果不計空氣阻力,圓環(huán)的運(yùn)動可以視為平拋運(yùn)動,則下列說法正確的是 (　　) 圖Z8-7 A.大人和小孩拋出的圓環(huán)在空中飛行的時間相等 B.大人和小孩拋出的圓環(huán)拋出時的速度相等 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)動員跨過壕溝所用的時間為(　　)

5、A.3.2 s B.1.6 s C. 0.8 s D. 0.4 s 圖Z8-9 8.跳臺滑雪運(yùn)動員的動作驚險而優(yōu)美,其實滑雪運(yùn)動可抽象為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動.如圖Z8-9所示,設(shè)可視為質(zhì)點的滑雪運(yùn)動員從傾角為θ的斜坡頂端P處以初速度v0水平飛出,運(yùn)動員最后又落到斜坡上A點處,A、P之間距離為L,在空中運(yùn)動時間為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,一名跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過3 s落到斜坡上的A點.已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,運(yùn)動員的質(zhì)量m=50 kg.不計空氣阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求: (1)A點與O點的距離L; (2)運(yùn)動員離開O點時的速度大小; (3)運(yùn)動員從O點飛出到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時間. 圖Z8-11

7、 【領(lǐng)先沖A】 11.[2019·嘉興一中模擬] 羽毛球運(yùn)動員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點擊鼓,圖Z8-12是他表演時的羽毛球場地示意圖.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)球時羽毛球飛出位置不變且均做平拋運(yùn)動,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四個點,ab=bc=cd,從a點以初速度v0水平

8、拋出一個小球,它落在斜面上的b點,此時的速度方向與斜面之間的夾角為α;若將小球從a點以初速度 2v0水平拋出,不計空氣阻力,則小球 (　　) A.將落在b、c之間 B.將落在c、d之間 C.落到斜面時的速度方向與斜面的夾角等于α D.落到斜面時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為中國隊員在排球比賽中高拋發(fā)球.若球離開手時正好在底線中點正上方3.49 m處,速度方向水平且與底線垂直.已知每邊球場的長和寬均為9 m,球網(wǎng)高為2.24 m,不計空氣阻力,g取10 m/s2.為了使球能落到對方場地,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)在斜坡底端有一個高h(yuǎn)=1.4 m、寬L=1.2 m的長方體障礙物,為了不觸及這個障礙物,他必須在距水平地面高度H=3.2 m的A點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)動員的滑板與斜坡間的動摩擦因數(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)動員在斜坡上滑行的加速度大小; (2)若運(yùn)動員不觸及障礙物,求他從斜坡上起跳后到落至水平地面的過程所經(jīng)

10、歷的時間; (3)運(yùn)動員為了不觸及障礙物,求他從A點沿水平方向起跳的最小速度. 圖Z8-15 課時訓(xùn)練(八) 1.C　[解析] 做曲線運(yùn)動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,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)力不會影響豎直方向的運(yùn)動,所以運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力無關(guān),A、C錯誤;運(yùn)動員落地時豎直方向的速度是確定的,水平風(fēng)力越大,落地時水平分速度越大,運(yùn)動員著地時的合速度越大,有可能對運(yùn)動員造成傷害,B正確,D錯誤. 3.C　 4.D　[解析] 若沒有空氣阻力,則飛盤做平拋運(yùn)動,在空中飛行的時間t=2h

11、g=0.5 s,在實際飛行過程中,由于飛盤要受空氣阻力,則運(yùn)動時間大于0.5 s,故只有D正確. 5.D　[解析] 下落時間為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)動的初速度為v,高度為h,則下落的時間為t=2hg,水平方向的位移x=vt=v2hg.平拋運(yùn)動的時間由高度決定,可知大人拋出的圓環(huán)運(yùn)動時間較長,故A錯誤;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錯誤;圓環(huán)做平拋運(yùn)動,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,由h=12gt2,得運(yùn)動時間t=2hg=0.4 s,選項D正確. 8.C　[解析] 因運(yùn)動員落在斜面上,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,則要求落點與拋出點的連線與斜面垂直,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)動員在豎直方向做自由落體運(yùn)動,有 Lsin 37°=12gt2 故L=gt22sin37°=75 m. (2)設(shè)運(yùn)動員離開O點時的速度為v0,運(yùn)動員在水平方向的分運(yùn)動為勻速運(yùn)動,有Lcos 37°=v0t 故v0=Lcos37°t=20 m/s. (3)運(yùn)動員的平拋運(yùn)動可分解為沿斜坡方向的勻加速運(yùn)動(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(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,運(yùn)動員離斜坡最遠(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,在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,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)球到擊中鼓用時相同,在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,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;因為x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,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,故 A、B錯誤;設(shè)小球落在斜面時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,即落在斜面時的速度方向與斜面夾角一定相同,故C正確,D錯誤. 13.C　[解析] 設(shè)球離開手時的高度為H,網(wǎng)高為h,每邊

16、球場的長和寬均為L,球剛好過網(wǎng)時,由平拋運(yùn)動規(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,球剛好落到對方的底線端點時,由平拋運(yùn)動規(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,所以要使球落在對方場地,球的初速度范圍為18 m/s≤v≤22.2 m/s,選項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)動員連同滑板的質(zhì)量為m,運(yùn)動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)動員從斜坡上起跳后,做平拋運(yùn)動,在豎直方向做自由落體運(yùn)動,則 H=12gt2 解得t=0.8 s. (3)為了不觸及障礙物,運(yùn)動員以速度v沿水平方向起跳后豎直下落高度為H-h時,他沿水平方向運(yùn)動的距離至少為Htan53°+L,設(shè)這段時間為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 -