浙江省2024-2025学年高中物理第四章课时训练1曲线运动和平抛运动含解析

PAGE7-课时训练1曲线运动和平抛运动基础巩固1.如图,篮球沿美丽的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是(C)A.v1 B.v2C.v3 D.v42.船在静水中的航速为v1,水流的速度为v2。为使船行驶到河正对岸的码头,则v1相对v2的方向应为(C)3.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。如图所示,当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,第一次使玻璃管水平向右匀速运动,测得红蜡块运动到顶端所需时间为t1;其次次使玻璃管水平向右加速运动,测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为t2,则(A)A.t1=t2 B.t1>t2 C.t1<t2 D.无法比较4.如图所示,飞机水平飞行时向下投出一重物,不计空气阻力,图中虚线为重物的运动轨迹。下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是(C)A.①② B.②①C.②③ D.③②解析:在曲线运动中,速度的方向沿轨迹的切线方向,而重物的加速度方向与重力方向相同。5.在电影中,演员在右边楼顶上遭受“围攻”,情急之下向左急奔后跳出,落在左侧大楼顶层的阳台上,得以“逃命”。假设右边楼顶与左侧大楼顶层的阳台的高度差为3m,水平距离为6.24m,将上述“跳出”动作看成水平跳出,不考虑空气阻力,g取10m/s2,则演员起跳速度大小约为(B)A.6m/s B.8m/s C.11m/s D.13m/s解析:依据h=12gt2得平抛运动的时间为t=2hg=2×310s≈0.8s,则起跳的速度为v0=x6.套圈嬉戏是一项趣味活动,如图,某次嬉戏中,一小孩从距地面高0.45m处水平抛出半径为0.1m的圆环(圆环面始终水平),套住了距圆环前端水平距离为1.2m、高度为0.25m的瓶子。若重力加速度大小g=10m/s2,则小孩抛出圆环的速度可能是(C)A.4.3m/s B.4.6m/s C.6.5m/s D.解析:由平抛运动规律可知h1-h2=12gt2,则圆环飞行时间t=20.2s,则平抛运动的最大速度v1=x+2Rt=1.2+2×0.10.2m/s=7m/s,最小速度v正确。7.甲图为飞碟全自动抛靶机,乙图是某次抛靶机将飞碟抛出的飞行轨迹。下面图中关于合外力及飞碟运动方向关系正确的是(D)解析:曲线运动中某点的速度方向沿该点的切线方向,所受合外力方向与速度方向不在同一条直线上,并指向轨迹的凹侧,故D正确,A,B,C错误。8.如图所示,一小球在光滑桌面上做匀速运动,若沿桌面对小球施加一个恒定外力,则小球肯定做(C)A.直线运动 B.曲线运动C.匀变速运动 D.匀加速直线运动解析:小球受恒力作用,则加速度不变,小球肯定做匀变速运动,但受力方向与速度方向关系不确定,则可能做直线运动或曲线运动,选项C正确。9.民族运动会上有一骑射项目如图所示,运动员骑在奔跑的立刻,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则下列说法正确的是(B)A.运动员放箭处离目标的距离为dB.运动员放箭处离目标的距离为dC.箭射到固定目标的最短时间为dD.箭射到固定目标的最短时间为d解析:箭垂直于马运动方向放射,此时飞行时间最短,所以最短时间t=dv2,故C,D错误。最短时间为t=dv2,则箭在沿马运动方向上的位移为x=v1t=v110.如图所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平瞄准它,就在子弹出枪口时,起先逃跑,松鼠可能的逃跑方式有下列四种。在这四种逃跑方式中,松鼠能逃脱厄运的是(设树枝足够高,忽视空气阻力)(B)A.自由落下B.竖直上跳C.迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝D.背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝解析:射出的子弹做平抛运动,依据平抛运动的特点,竖直方向做自由落体运动,所以无论松鼠自由落下,迎着枪口沿AB方向水平跳离树枝,还是背着枪口沿AC方向水平跳离树枝,竖直方向运动状况都与子弹相同,肯定被打中,但竖直上跳时不能被击中,故选项B正确。实力提高11.某同学在篮球场上练习投篮,一次投篮时篮球恰好垂直打在篮板上,且篮球撞击篮板处与投出点之间的水平距离是竖直距离的2倍。空气阻力不计。篮球被投出时的速度与水平方向间的夹角为(B)A.30° B.45° C.60° D.75°解析:采纳逆向思维,篮球做平抛运动,设竖直位移为h,则水平位移为x=2h,依据h=12gt2得t=2可知篮球水平分速度为vx=xt=2gh,vy=则tanα=vyvx=1,解得篮球被投出时的速度与水平方向间的夹角α12.如图所示,两小球A,B分别从距地面高度h,H处以速度vA,vB水平抛出,均落在水平面上CD间的P点。已知H=2h,PD=2PC,它们在空中运动的时间分别为tA,tB。不计空气阻力,下列说法正确的是(C)A.tA∶tB=2∶1 B.tA∶tB=1∶2C.vA∶vB=1∶2 D.vA∶vB=1∶2解析:依据平抛运动规律,h=12gtA2,2h=12gtB2,则tA∶tB=1∶2,选项A,B错误;在水平方向上x=vAtA,2x=vBtB,则vA∶错误。13.如图所示,小球从斜面的顶端A处以大小为v0的初速度水平抛出,恰好落到斜面底部的B点,且此时的速度大小vB=5v0,空气阻力不计,该斜面的倾角为(B)A.60° B.45° C.37° D.30°解析:依据三角形学问知,落究竟端时竖直分速度为vy=vB2-v02=2v0,则运动的时间为t=vyg=2v0g,设斜面的倾角为θ14.(2024·嘉兴期末)一小球在水平面上运动,每隔0.02s小球的位置如图所示,依次经验了甲、乙、丙、丁、戊5个过程。哪一过程小球所受的合外力方向与运动方向相同(D)A.甲 B.乙 C.丙 D.戊解析:依据图象可知,甲阶段做减速直线运动,则受力的方向与运动方向相反,故A错误;乙、丁阶段做曲线运动,受力的方向指向弯曲的方向,与运动的方向不同,故B错误;丙阶段做匀速直线运动,物体所受合外力为0,故C错误;戊阶段做加速直线运动,故戊阶段小球所受的合外力方向与运动方向相同,故D正确。15.运动员跨栏时,若把起跑八步上栏改成七步上栏,从而使起跳时距栏的水平距离增大,若在过栏时的最高点仍在栏的正上方同一高度处,则该运动员双脚离地时(不计空气阻力)(D)A.速度不变,增大速度与水平方向的夹角B.速度增大,同时增大速度与水平方向的夹角C.速度增大,同时速度与水平方向的夹角不变D.速度增大,同时减小速度与水平方向的夹角解析:运动员起跳到最高点的过程,可以近似看成逆向平抛运动。若在过栏时的最高点仍在栏的正上方同一高度处,竖直方向高度不变,依据竖直方向公式h=12gt2,得时间t不变,起跳时的竖直速度vy=gt保持不变。若运动员把起跑八步上栏改成七步上栏,从而使起跳时距栏的水平距离增大,依据水平位移公式x=v0t,水平速度v0增大,起跳速度v=v02+vy216.(2024·温州联考)排球队员高抛发球,若球离开手时正好在底线中点正上空3.49m处,速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均为9m,球网高2.24m,不计空气阻力。为了使球能落到对方场地,下列发球速度大小可行的是(C)A.15m/s B.17m/sC.20m/s D.25m/s解析:设球离开手时的高度为H,网高为h,每边球场的长和宽均为L,球刚好过网时,由平抛运动规律,有H-h=12gtL=v1t1,解得最小速度v1=18m/s;若球刚好落到对方的底线中点,则有H=12gt2L=v2t2,解得最大速度v2≈22m/s,因此发球速度的范围是18m/s<v<22m/s,选项C正确。17.如图所示,挡板OM与竖直方向所夹的锐角为θ,一小球(视为质点)从O点正下方的A点以速度v0水平抛出,小球运动过程中恰好不和挡板碰撞(小球轨迹所在平面与挡板垂直)。不计空气阻力,重力加速度大小为g,求:(1)小球恰好不和挡板碰撞时的竖直速度大小;(2)O,A间的距离。解析:(1)由于小球恰好不和挡板碰撞,则小球到达斜面时,速度方向与斜面恰好平行,有tanθ=v解得vy=v0(2)依据tanθ=v0vy=v由平抛运动规律得,水平位移x=v0t=v0竖直位移y=12gt2=由几何关系得tanθ=xh联立解得O,A间的距离h=v0答案:(1)v0tan18.市区某商场门口设计了一个奇妙的装置,由两个完全相同的不完整圆管竖直紧挨(如图),圆管的半径远大于管的粗细。A,C为圆管的最高点。始终径略小于管道内径的小球,以肯定的初速度从A点飞出,