2025屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試專題強(qiáng)化練三力與曲線運(yùn)動(dòng)

專題強(qiáng)化練（三）力與曲線運(yùn)動(dòng)1．(2024·梅州市期末調(diào)研)“打水漂”是一種常見的娛樂活動(dòng)，以一定的高度水平扔出的瓦片，會(huì)反復(fù)在水面上彈跳前進(jìn)，假設(shè)瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度沒有損失，而在豎直方向，碰撞后并不能原速?gòu)椈?，而是變小，以下四幅圖有可能是瓦片軌跡的是(D)解析：瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度沒有損失，而在豎直方向，碰撞后并不能原速?gòu)椈?，而是變小，可知豎直小球上升的高度逐漸減小，根據(jù)t＝2eq\r(\f(2h,g))，可知瓦片在空中的時(shí)間逐漸減小，水平方向有x＝vxt，可知瓦片在空中通過的水平位移逐漸減小。2．(2024·廣東省部分學(xué)校一模)如圖所示，一小球從O點(diǎn)水平拋出后的軌跡途經(jīng)A、B兩點(diǎn)，已知小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為13m/s，從O到A的時(shí)間和從A到B的時(shí)間都等于0.5s，重力加速度大小g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(D)A．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為10m/sB．O、A兩點(diǎn)間的距離為5mC．A、B兩點(diǎn)間的距離為10mD．O、B兩點(diǎn)間的距離為13m解析：由題意知下落到A點(diǎn)豎直方向的速度vyA＝gt＝5m/s，所以小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0＝eq\r(veq\o\al(2,A)－veq\o\al(2,yA))＝12m/s，故A錯(cuò)誤；O、A兩點(diǎn)間的豎直高度yA＝eq\f(1,2)gt2＝1.25m，水平位移xA＝v0t＝6m，所以O(shè)、A兩點(diǎn)間的距離sA＝eq\r(1.252＋62)m≈6.13m，故B錯(cuò)誤；O、B兩點(diǎn)間的豎直高度yB＝eq\f(1,2)g×22t2＝5m，水平位移xB＝v02t＝12m，O、B兩點(diǎn)間的距離sB＝eq\r(52＋122)m＝13m，故D正確；由上分析知A、B兩點(diǎn)間的豎直高度y1＝3.75m，A、B兩點(diǎn)間的水平位移x1＝6m，A、B兩點(diǎn)間的距離s1＝eq\r(3.752＋62)m≈7.08m，故C錯(cuò)誤。3．(2024·深圳市一模)籃球運(yùn)動(dòng)員做定點(diǎn)投籃訓(xùn)練，籃球從同一位置投出，且初速度大小相等，第1次投籃籃球直接進(jìn)籃筐，第2次籃球在籃板上反彈后進(jìn)筐，籃球反彈前后垂直于籃板方向分速度等大反向，平行于籃板方向分速度不變，軌跡如圖所示，忽略空氣阻力和籃球撞擊籃板的時(shí)間，關(guān)于兩次投籃說法正確的是(B)A．兩次投籃，籃球從離手到進(jìn)筐的時(shí)間相同B．籃球第1次上升的最大高度比第2次的大C．籃球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，第1次的動(dòng)能比第2次的大D．籃球兩次進(jìn)筐時(shí)，在豎直方向分速度相同解析：第2次籃球在籃板上反彈后進(jìn)筐，籃球反彈前后垂直于籃板方向分速度等大，若沒有籃板，籃球水平位移較大，又由于兩次初速度大小相等，所以第2次籃球水平初速度較大，豎直分速度較小，籃球第1次上升的最大高度比第2次的大，故B正確；豎直方向上，根據(jù)x＝v豎直t－eq\f(1,2)gt2，第1次籃球從離手到進(jìn)筐的時(shí)間較大，故A錯(cuò)誤；初動(dòng)能相等，籃球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能相等，根據(jù)機(jī)械能守恒，第1次的動(dòng)能等于第2次的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；籃球兩次進(jìn)筐時(shí)，水平方向分速度不同，在豎直方向分速度不同，故D錯(cuò)誤。4．(2024·汕尾市期末)“挑射”是足球運(yùn)動(dòng)員常用的一種射門方式，一運(yùn)動(dòng)員在距離球門線8m遠(yuǎn)的位置，采用挑射的方式使足球恰好越過其正前方2m處的守門員，落到球門線的中點(diǎn)上，已知守門員的防守高度可達(dá)2.4m，挑射時(shí)，足球與守門員都在球門線的中垂線上，忽略空氣阻力的影響，g取10m/s2，則足球(B)A．在空中飛行的時(shí)間為1sB．在最高點(diǎn)時(shí)的速率為5m/sC．落地時(shí)的水平分速度比豎直分速度大D．經(jīng)過守門員正上方時(shí)水平分速度與豎直分速度大小相等解析：足球射出后做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖，運(yùn)動(dòng)員在距離球門線x＝8m，則足球射出后足球到守門員的時(shí)間是到最高點(diǎn)的時(shí)間的一半，所以守門員的防守高度h1到斜拋運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的距離h2＝eq\f(1,3)h1＝eq\f(1,3)×2.4m＝0.8m，則斜拋?zhàn)罡唿c(diǎn)的高度H＝h1＋h2＝3.2m，由H＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝0.8s，斜拋運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t總＝2t＝1.6s，故A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)時(shí)的速率vx＝eq\f(x,t總)＝eq\f(8,1.6)m/s＝5m/s，故B正確；落地時(shí)豎直分速度vy＝gt＝8m/s>vx＝5m/s，故C錯(cuò)誤；經(jīng)過守門員正上方時(shí)豎直分速度大小vy′＝eq\r(2gh2)＝4m/s<vx＝5m/s，故D錯(cuò)誤。5．(多選)(2024·梅州市二模)今年貴州“村超”(鄉(xiāng)村足球超級(jí)聯(lián)賽)在全網(wǎng)爆火。某運(yùn)動(dòng)員在離球門正前方水平距離6m處頭球攻門，足球在1.8m高處被水平頂出，頂出時(shí)速度垂直于球門，并恰好落在球門線上。足球視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則此過程(BC)A．球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1sB．球的水平初速度大小為10m/sC．球落地前瞬間豎直方向的分速度大小為6m/sD．球落地前瞬間速度方向與水平地面的夾角為45°解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)公式，有h＝eq\f(1,2)gt2，代入數(shù)據(jù)解得t＝0.6s，故A錯(cuò)誤；在水平方向上，有v0＝eq\f(x,t)，代入數(shù)據(jù)解得球的水平初速度大小v0＝10m/s，故B正確；根據(jù)vy＝gt可得球落地前瞬間豎直方向的分速度大小vy＝6m/s，故C正確；落地時(shí)速度與水平方向的夾角正切tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(3,5)，所以θ不是45°，故D錯(cuò)誤。6．圖甲是跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在起跳、騰空和落地過程的情景。在考慮空氣阻力的情況下，運(yùn)動(dòng)員騰空后的軌跡可簡(jiǎn)化成圖乙中的OPQ運(yùn)動(dòng)，其中P是最高點(diǎn)。若空氣阻力大小與瞬時(shí)速度大小成正比，關(guān)于O、P兩點(diǎn)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的加速度大小(A)A．O點(diǎn)大 B．P點(diǎn)大C．一樣大 D．無法比較解析：由于空氣阻力大小與瞬時(shí)速度大小成正比，運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)速度斜向上方，此時(shí)速度最大，空氣阻力斜向下方最大，該點(diǎn)速度方向與豎直方向夾角比P點(diǎn)的小，故此時(shí)空氣阻力分解在豎直方向的分力比P點(diǎn)的大，根據(jù)牛頓第二定律可知此時(shí)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的加速度比P點(diǎn)的大。7．如圖1所示，客家人口中的“風(fēng)車”也叫“谷扇”，是農(nóng)民常用來精選谷物的農(nóng)具。在同一風(fēng)力作用下，精谷和癟谷(空殼)谷粒都從洞口水平飛出，結(jié)果精谷和癟谷落地點(diǎn)不同，自然分開，簡(jiǎn)化如圖2所示。谷粒從洞口飛出后忽略空氣阻力，對(duì)這一現(xiàn)象，下列分析正確的是(C)A．N處是癟谷，M處為精谷B．精谷飛出洞口到落地的時(shí)間比癟谷短C．精谷和癟谷飛出洞口后都做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．精谷飛出洞口時(shí)的速度比癟谷飛出洞口時(shí)的速度要大些解析：精谷的質(zhì)量大于癟谷的質(zhì)量，在相同的風(fēng)力作用下，癟谷獲得的速度大于精谷的速度，故D錯(cuò)誤；精谷和癟谷飛出洞口后，有水平方向的初速度，只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)，則都做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C正確；豎直方向上h＝eq\f(1,2)gt2，則t＝eq\r(\f(2h,g))，精谷和癟谷的下落高度相同，則精谷和癟谷的落地時(shí)間相同，故B錯(cuò)誤；水平方向x＝v0t，時(shí)間相同的情況下，癟谷的速度大于精谷的速度，則癟谷的水平位移大于精谷的水平位移，則N處是精谷，M處為癟谷，故A錯(cuò)誤。8.(多選)足球運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練罰點(diǎn)球，足球放置在球門中央的正前方O點(diǎn)，兩次射門，足球分別斜向上直接打在水平橫梁上的a、b兩點(diǎn)，a為橫梁中點(diǎn)，如圖所示。已知足球被踢出時(shí)的速度大小相等，不考慮足球的旋轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣的作用效果，則足球(AD)A．從射出到打到a、b兩點(diǎn)的時(shí)間一定是ta<tbB．從射出到打到a、b兩點(diǎn)的時(shí)間可能是ta>tbC．到達(dá)a、b兩點(diǎn)瞬間速度大小va>vbD．到達(dá)a、b兩點(diǎn)瞬間速度大小va＝vb解析：足球被踢出時(shí)的速度大小相等，重力做功相等，根據(jù)動(dòng)能定理有－mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可知到達(dá)a、b兩點(diǎn)瞬間速度大小va＝vb，故D正確，C錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知，到達(dá)b點(diǎn)的足球水平位移較大，到達(dá)a、b兩點(diǎn)豎直位移相等，若從射出到打到a、b兩點(diǎn)的時(shí)間ta>tb，考慮其逆運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h＝vyt＋eq\f(1,2)gt2，可知到達(dá)a點(diǎn)時(shí)的足球豎直方向分速度較小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知水平方向分速度較大，水平方向根據(jù)x＝vxt可知水平位移較大，與題意矛盾，也不可能是時(shí)間相等，因?yàn)闀r(shí)間相等，則豎直方向的分速度與水平方向的分速度均相等，水平方向位移也應(yīng)該相等，與題意矛盾，所以一定是ta<tb，故A正確，B錯(cuò)誤。9．(多選)若物體被拋出時(shí)的速度不沿水平方向，而是向斜上方或向斜下方(這種情況常稱為斜拋)，則它的受力情況與平拋運(yùn)動(dòng)完全相同。如圖甲所示，球狀煙花中有一部分是做斜上拋運(yùn)動(dòng)，其中一火藥做斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙所示，圖乙中初速度v0和初速度與水平方向的夾角θ均為已知量，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(AD)A．該火藥的射高為eq\f(veq\o\al(2,0)sin2θ,2g)B．該火藥的射高為eq\f(veq\o\al(2,0)cos2θ,2g)C．若斜拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0大小不變，拋射角θ改變，則該火藥射程的最大值為eq\f(2veq\o\al(2,0),g)D．若斜拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0大小不變，拋射角θ改變，則該火藥射程的最大值為eq\f(veq\o\al(2,0),g)解析：由題圖乙可知，斜拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分速度v0y＝v0sinθ，在豎直方向上，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得斜拋運(yùn)動(dòng)的射高h(yuǎn)＝eq\f(veq\o\al(2,0y),2g)＝eq\f(veq\o\al(2,0)sin2θ,2g)，B錯(cuò)誤，A正確；斜拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分速度v0x＝v0cosθ，在豎直方向上，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知斜拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(2v0y,g)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，斜拋運(yùn)動(dòng)的射程x＝v0xt，結(jié)合各式可得x＝eq\f(2veq\o\al(2,0)sinθcosθ,g)＝eq\f(veq\o\al(2,0)sin2θ,g)，當(dāng)θ＝45°時(shí)，射程最大且為xm＝eq\f(veq\o\al(2,0),g)，C錯(cuò)誤，D正確。10．圖甲所示的是我國(guó)傳統(tǒng)民俗文化表演“掄花”活動(dòng)，祈福來年風(fēng)調(diào)雨順、免于火災(zāi)，已被列入國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)?！皰嗷ā痹砣鐖D乙所示，快速轉(zhuǎn)動(dòng)豎直轉(zhuǎn)軸O1O2上的手柄AB，帶動(dòng)“花筒”M、N在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)燒紅的鐵片沿軌跡切線飛出，落到地面，形成絢麗的圖案。已知MO1＝NO1＝2m，M、N離地高3.2m，若手搖AB轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為15rad/s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)“花筒”M的線速度大?。?2)“花筒”(內(nèi)含鐵片)質(zhì)量為2kg時(shí)所需向心力大??；(3)鐵片落地點(diǎn)到O2的距離大小(計(jì)算結(jié)果可用根號(hào)表示)。解析：(1)“花筒”M轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與手柄AB相同，其線速度大小v＝ωr＝15×2m/s＝30m/s。(2)“花筒”所需向心力大小F＝mω2r＝2×152×2N＝900