2020届高考物理冲刺专项训练07 曲线运动、平抛运动 (原卷版)

曲线运动、平抛运动

一、单选题

1．（2020·全国高三专题练习）如图所示，在一张白纸上，用手平推直尺沿纵向匀速移动，同时让铅笔尖靠着直尺沿横向匀加速移动，则笔尖画出的轨迹应为（）

A．B．C．D．

2．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是()

A．合外力的方向与速度方向在一条直线上

B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧

C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向

D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向

3．（2020·全国高三专题练习）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200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm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

4．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）有甲、乙两只船，它们在静水中航行速度分别为v1和v2，现在两船从同一渡口向河对岸开去，已知甲船想用最短时间渡河，乙船想以最短航程渡河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同．则甲、乙两船渡河所用时间之比t1

为（）

A．v22

v1B．v1

C．v12

v22

D．v22

v12

5．（2020·全国高三专题练习）曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P。在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0

B．当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0

C．当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度等于v0

D．当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度大于v0

二、多选题

6．（2020·贵州省铜仁第一中学高三）如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，右侧是一个足够长固定斜面，一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及定滑轮，两端分别系有可视为质点的小球m1和m2，且m1＞m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在圆心O的正下方，不计一切阻力及摩擦。当m1由静止释放开始运动，则下列说法中正确的是

A．在m1从A点运动到C点的过程中，m1的机械能一直减少

B．当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的

倍

C．若m1运动到C点时细绳突然断开，在细绳断开后，m1能沿碗面上升到B点

D．m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定

7．（2020·全国高三零模）如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右拋出,击中了斜面上的P点;将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左拋出,恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()

A．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tanθ=2tanφ

B．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ,则tanφ=2tanθ

C．小球A、B在空中运动的时间比为2tan2θ:1

D．小球A、B在空中运动的时间比为tan2θ:1

8．（2020·全国高三专题练习）如图所示，水平地面上固定一倾角θ=45°的斜面体ABC，BC=h，P点位于A 点的正上方，并与B点等高。从P处以不同的初速度沿水平方向抛出一质量为m的小球。已知当地的重力加速度为g，小球可视为质点，忽略空气阻力，则

A．若小球恰好落在AB

B．若小球恰好落在AB中点，则其落在斜面上时的动能为mgh

C．小球落到斜面上的最小动能为

mgh

9．（2018·江西省南昌十中高三期中）如图所示,一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出.第一只球飞出时的初速度为v1,落在自己一方场地上后,弹跳起来,刚好擦网而过,落在对方场地的A点处.第二只球飞出时的初速度为v2,直接擦网而过,也落在A点处. 设球与地面碰撞时没有能量损失,且不计空气阻力,则( )

A ．网球两次飞出时的初速度之比v 1∶v 2=1:3

B ．网球两次飞出时的初速度之比v 1∶v 2=1:2

C ．运动员击球点的高度H 与网高h 之比 H ∶h= 4:3

D ．运动员击球点的高度H 与网高h 之比 H ∶h=3:2

10．（2019·山东省滕州市第一中学新校高三期末）如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A 正上方的小球以初速度v 0正对斜面顶点B 水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t ，重力加速度为g ，则下列说法中正确的是( )

A ．若小球以最小位移到达斜面，则0

an 2t v t g θ

B ．若小球垂直击中斜面，则0

tan v t g θ=

C ．若小球能击中斜面中点，则0

an 2t v t g θ

D ．无论小球怎样到达斜面，运动时间均为02tan v t g

11．（2020·全国高三专题练习）随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L 的A 穴。则下列正确的是( )

A ．球被击出后做平抛运动

B ．该球从被击出到落入A

C．球被击出时的初速度大小为

D．球被击出后受到的水平风力的大小为mgL h

12．（2020·全国高三专题练习）如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离．某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向的速度，其v-t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻．则

A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小

B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大

C．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大

D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

三、解答题

13．（2020·全国高三专题练习）晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水

平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3

d，重力加速度为g，

忽略手的运动半径和空气阻力。

(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2

(2)问绳能承受的最大拉力多大？

(3)改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

14．（2020·全国高三专题练习）如图所示，一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住．小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C，BC所对圆心角θ＝37°，CD长L＝3m．质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v0＝4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，滑到D点时刚好与小车达到共同速度v=1.2m/s．取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空气阻力．

（1）求A、B间的水平距离x；

（2）求小物块从C滑到D所用时间t0；

（3）若在小物块抛出时拔掉销钉，求小车向左运动到最大位移年时滑块离小车左端的水平距离．15．（2020·全国高三专题练习）在一次趣味游戏中，某同学在地面上放置一个半径为R的圆形跑道，在跑道左边放置一个高为h的平台，平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L(L ＞R)，如图所示．跑道上有一辆玩具小车，现让一同学从P点水平抛出小砂袋，并使其落入小车中(砂袋所受空气阻力不计)．问：

(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°)，砂袋被抛出时的初速度各为多大？

(2)若小车在跑道上做匀速圆周运动，则砂袋被抛出时的初速度在什么范围内才能使砂袋落入小车中？

(3)若小车沿跑道顺时针做匀速圆周运动，当小车恰好经过A点时，将砂袋抛出，为使砂袋能在B点处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？

16．（2020·北京高三期末）如图所示，在国庆70周年联欢活动上有精彩的烟花表演，通过高空、中空、低

空烟花燃放和特殊烟花装置表演，分波次、多新意地展现烟花艺术的魅力。某同学注意到，很多烟花炸开后，形成漂亮的礼花球，一边扩大，一边下落。假设某种型号的礼花弹从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开。已知礼花弹从炮筒射出的速度为v0，忽略空气阻力。

（1）求礼花弹从专用炮筒中射出后，上升的最大高度h；

（2）礼花弹在最高点炸开后，其中一小块水平向右飞出，以最高点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系，请通过分析说明它的运动轨迹是一条抛物线。

（3）若（2）中小块水平向右飞出的同时，坐标系做自由落体运动，请分析说明该小块相对于坐标原点的运动情况。

（4）假设礼花弹在最高点炸开后产生大量的小块，每个小块抛出的速度v大小相等，方向不同，有的向上减速运动，有的向下加速运动，有的做平抛运动，有的做斜抛运动。请论证说明礼花弹炸开后所产生的大量小块会形成一个随时间不断扩大的球面。