专题07 化曲为直法、类平抛运动及临界问题【专项训练】-2020-2021学年高一物理下学期期末专项复习（人教版）

专题07 化曲为直法、类平抛运动及临界问题 1．(多选)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(　　) A．球被击出后做平抛运动 B．该球从被击出到落入A穴所用的时间为 eq \r(\f(2h,g)) C．球被击出时的初速度大小为Leq \r(\f(2g,h)) D．球被击出后受到的水平风力的大小为eq \f(mgh,L) 答案 D 解析　球在竖直方向只受重力，做自由落体运动，由h＝eq \f(1,2)gt2，得球从被击出到落入A穴所用的时间为t＝ eq \r(\f(2h,g))，B正确；球受到恒定的水平风力的作用，且竖直地落入A穴，可知球在水平方向做匀减速直线运动，水平末速度为零，由L＝eq \f(v0t,2)得球被击出时的初速度大小为v0＝Leq \r(\f(2g,h))，A错误，C正确；由v0＝at得球水平方向加速度大小a＝eq \f(gL,h)，球被击出后受到的水平风力的大小为F＝ma＝eq \f(mgL,h)，D错误。 2．(多选)某次网球比赛中，某选手将球在边界处正上方水平向右击出，球刚好过网落在场中(不计空气阻力)，已知网球比赛场地相关数据如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．击球高度h1与球网高度h2之间的关系为h1＝1.8h2 B．若保持击球高度不变，球的初速度v0只要不大于eq \f(x,h1) eq \r(2gh1)，一定落在对方界内 C．任意降低击球高度(仍大于h2)，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内 D．任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内 答案　AD 解析　根据平抛运动的规律有eq \f(x,\r(\f(2(h1－h2(,g)))＝eq \f(1.5x,\r(\f(2h1,g)))，解得h1＝1.8h2，A正确；若保持击球高度不变，当球的初速度v0足够小时，球会落在自己界内，B错误；设击球高度为h(仍大于h2)时球刚好擦网而过，落地时又恰好压在底线上，则有eq \f(2x,\r(\f(2h,g)))＝eq \f(x,\r(\f(2(h－h2(,g)))，解得h＝eq \f(4,3)h2，即击球高度低于此值时，球不能落在对方界内，C错误；任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内，D正确。 3. 如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是(　　) A．A、B的运动时间相同 B．A、B沿x轴方向的位移相同 C．A、B运动过程中的加速度大小相同 D．A、B落地时速度大小相同 答案　D 解析　设O点与水平面的高度差为h，已知斜面的倾角为θ，由h＝eq \f(1,2)gteq \o\al(2,1)，eq \f(h,sinθ)＝eq \f(1,2)gsinθ·teq \o\al(2,2)可得：t1＝eq \r(\f(2h,g))，t2＝eq \r(\f(2h,gsin2θ))，故t1＜t2，A错误；由x1＝v0t1，x2＝v0t2可知，x1＜x2，B错误；由a1＝g，a2＝gsinθ可知，a1>a2，C错误；A落地时的速度大小vA＝eq \r(v\o\al(2,0)＋(gt1(2)＝eq \r(v\o\al(2,0)＋2gh)，B落地时的速度大小vB＝eq \r(v\o\al(2,0)＋(a2t2(2)＝eq \r(v\o\al(2,0)＋2gh)，所以vA＝vB，故D正确。 4．如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是(　　) A．B对A的摩擦力一定为3μmg B．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力 C．转台的角速度一定满足：ω≤ eq \r(\f(2μg,3r)) D．转台的角速度一定满足：ω≤ eq \r(\f(μg,3r)) 答案 C 解析　对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，只有当A要相对于B滑动时B对A的摩擦力才为3μmg，故A错误。A与C转动的角速度相同，都是由静摩擦力提供向心力，对A有FfA＝3mω2r，对C有FfC＝mω2·1.5r，由此可知C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故B错误。当C刚要滑动时：μmg＝mωeq \o\al(2,C)·1.5r，解得ωC＝eq \r(\f(