高考物理一輪總復習專題4曲線運動萬有引力與航天熱點強化5課后提能演練

專題四熱點強化51．如圖所示，某同學對著墻壁練習打乒乓球，某次球與墻壁上A點碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點，已知球拍與水平方向夾角θ＝45°，A、B兩點高度差h＝1m，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則球水平彈離時速度v0大小為()A．2eq\r(5)m/s B．2eq\r(15)m/sC．eq\f(2,3)eq\r(15)m/s D．eq\f(4,3)eq\r(15)m/s【答案】A【解析】由平拋運動的規(guī)律，對小球落到B點的速度進行分解，如圖所示，小球垂直落到球拍上B點時的豎直分速度為vy＝eq\r(2gh)＝2eq\r(5)m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，球在A點反彈時速度為v0＝vx＝vytan45°＝2eq\r(5)m/s，，故A正確，B、C、D錯誤．2．如圖是跳遠運動員在起跳、騰空和落地過程的情境，若運動員的成績?yōu)?.00m．騰空時重心離沙坑的最大高度為1.25m．為簡化情境．把運動員視為質(zhì)點，空中軌跡視為拋物線，則()A．運動員在空中運動的時間為0.5sB．運動員在空中最高點時的速度大小為4m/sC．運動員落入沙坑時的速度大小為eq\r(89)m/sD．運動員落入沙坑時速度與水平面夾角正切值為1.6【答案】C【解析】跳遠是斜拋運動，后半段可視為平拋運動，前半段可視為逆向平拋，前、后段時間相等，根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2，得t1＝0.5s，則運動員在空中運動的時間是t＝2t1＝1.0s，A錯誤；由x＝v0t＝8.00m，得v0＝8.0m/s，即運動員在空中最高點的速度大小是8.0m/s，B錯誤；運動員落入沙坑時的速度大小是v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋gt12)＝eq\r(89)m/s，C正確；運動員落入沙坑時速度與水平面的夾角正切值tanα＝eq\f(gt1,v0)＝0.625，D錯誤．3．某次踢出的足球在空中運動軌跡如圖所示，將足球視為質(zhì)點，空氣阻力不計．用vy、P、Ek、E分別表示足球的豎直分速度大小、重力的瞬時功率大小、動能大小、機械能大小，用t表示足球在空中的運動時間，下列圖像中可能正確的是()ABCD【答案】B4．某羽毛球運動員曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點擊鼓，如圖所示是他表演時的羽毛球場地示意圖，運動員與乙、丙兩鼓共線．圖中甲、乙兩鼓等高，丙、丁兩鼓較低且也等高，若運動員每次發(fā)球時羽毛球飛出位置不變且羽毛球在空中的運動均視為平拋運動，下列說法正確的是()A．擊中四鼓的羽毛球，運動時間可能都相同B．擊中四鼓的羽毛球，初速度可能都相同C．擊中四鼓的羽毛球，擊中鼓的瞬時速度的大小可能都相同D．假設某次發(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【答案】D5．如圖所示，乒乓球的發(fā)球器安裝在足夠大的水平桌面上，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，發(fā)球器O′A部分水平且與桌面之間的距離為h，O′A部分的長度也為h．重力加速度為g．打開開關(guān)后，發(fā)球器可將乒乓球從A點以初速度v0水平發(fā)射出去，eq\r(2gh)≤v0≤2eq\r(2gh)．設發(fā)射出去的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可視為質(zhì)點，空氣阻力不計．若使該發(fā)球器繞轉(zhuǎn)軸OO′在90°的范圍內(nèi)來回緩慢地水平轉(zhuǎn)動，持續(xù)發(fā)射足夠長時間后，乒乓球第一次與桌面碰撞區(qū)域的面積S是()A．2πh2 B．3πh2C．4πh2 D．8πh2【答案】C【解析】設乒乓球做平拋運動的時間為t，則t＝eq\r(\f(2h,g))．當速度最大時，水平位移具有最大值xmax＝vmaxt＝2eq\r(2gh)×eq\r(\f(2h,g))＝4h，當速度最小時，水平位移具有最小值xmin＝vmint＝eq\r(2gh)×eq\r(\f(2h,g))＝2h，其中vmax、vmin為v0的最大值和最小值，又因為發(fā)球器O′A部分長度也為h，故乒乓球的落點距豎直轉(zhuǎn)軸距離的范圍為3h≤x≤5h，乒乓球第一次與桌面碰撞區(qū)域是一個圓心角為90°的寬度為2h的環(huán)形帶狀區(qū)域，其面積為S＝eq\f(1,4)×π[(5h)2－(3h)2]＝4πh2，故A、B、D錯誤，C正確．6．(多選)如圖所示為籃球趣味游戲，游戲者從離地H＝1.5m處將籃球水平拋出，球可以直接從右側(cè)離地h＝0.5m的孔進入籃內(nèi)，也可與地面碰撞反彈一次后從孔進入籃內(nèi)．設球與地面碰撞前后水平方向分速度不變，豎直方向分速度大小相等、方向相反，球拋出點離籃左側(cè)的水平距離為L＝5m，不計空氣阻力，籃孔的直徑比球的直徑略大，重力加速度g取10m/s2，則球要從孔進入籃內(nèi)，拋出的初速度大小可能為()A．eq\r(5)m/s B．5eq\r(5)m/sC．eq\r(5)(eq\r(6)＋1)m/s D．eq\r(5)(eq\r(6)－1)m/s【答案】BC【解析】由題意可知，籃球進籃孔有兩種情形．第一種情形，直接進入：由平拋運動知識可知L＝v1t，H－h(huán)＝eq\f(1,2)gt2，由以上兩式解得v1＝5eq\r(5)m/s；第二種情形，籃球在地面反彈后再進入籃孔：由平拋運動知識可知L＝v2t2，籃球從拋出到進入籃孔的總時間為t2＝2eq\r(\f(2H,g))－eq\r(\f(2H－h(huán),g))，由以上兩式代入數(shù)據(jù)解得v2＝eq\r(5)(eq\r(6)＋1)m/s，B、C正確．7．跳臺滑雪是勇敢者的運動，它是利用山勢特點建造的一個特殊跳臺．一運動員穿著專用滑雪板，不帶雪杖，在助滑路上獲得高速后從A點水平飛出，在空中飛行一段距離后在山坡上B點著陸，如圖所示．已知可視為質(zhì)點的運動員水平飛出的速度v0＝20m/s，山坡看成傾角為37°的斜面，不考慮空氣阻力，則運動員(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．落到斜面上時的速度大小為50m/sB．在空中飛行的平均速度為20m/sC．落到斜面上時的位移為60mD．在空中飛行的時間為3s【答案】D【解析】運動員從A點到B點做平拋運動，水平方向的位移x＝v0t，豎直方向的位移y＝eq\f(1,2)gt2，又tan37°＝eq\f(y,x)，解得t＝3s，x＝60m，y＝45m，D正確；運動員落在斜面上時速度的豎直分量vy＝gt＝10×3m/s＝30m/s，運動員落到斜面上時的速度v＝eq\r(v\o\a