高一物理下册 抛体运动单元测试卷(解析版)
人教版高一下册物理 抛体运动单元测试卷 (word版,含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。
则可以求出的物理量是()A.α的值B.小球的初速度v0C.小球在空中运动时间D.小球初动能【答案】A【解析】【分析】【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A点斜抛至至最高点时,设水平位移为x1,竖直位移为y1,由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2,竖直位移y2。
A点抛出时:sinxv vβ=(2)10cosyv vβ=(3)2112yvyg=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sinxv vβ=不变,斜面倾角θ=45°,20tan45siny x xv v v vβ===(5)2222yyyg=(6)()22212cos sin2vy y ygββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan 90222tan y x v y x v ββ==-=(8) 由(8)变形化解:2011cos sin 2tan v x y gβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:22022sin 2tan 45v x y gβ==(10)()2012sin sin cos v x x x gβββ+=+=总(11) =tan45yx ∆总故=y x ∆总即2sin sin cos βββ-=-(12)由此得1tan 3β=19090arctan 3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出; 故选:A 。
2.2022年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。
滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示。
高一物理下册抛体运动单元测试与练习(word解析版)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,一根长木杆ab 两端分别固定在水平地面和竖直墙壁aO 上,已知杆与水平地面之间的夹角为θ=53°,a 点到地面的距离为12m 。
从竖直墙壁上距地面8m 的c 点以水平速度v 0射出一颗小石子,小石子运动的轨迹恰好与ab 杆相切(重力加速度g 取10m/s 2,sin53°=0.8,cos53°=0.6),则小石子射出时的水平初速度为( )A .310m/sB .35m/sC .352m/s D .3102m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】将速度和重力都分解到垂直于杆的方向和沿着杆的方向,如图所示在垂直于杆的运动方向上10sin 0.8v v v θ==在垂直于杆的方向的加速度1cos 0.6g g g θ==由题可知,减速到零时的,恰好与杆相碰,则211cos 2v ac g θ=整理得035m/s v =故选B 。
2.如图所示,ACB 是一个半径为R 的半圆柱面的横截面,直径AB 水平,C 为截面上的最低点,AC 间有一斜面,从A 点以大小不同的初速度v 1、v 2沿AB 方向水平抛出两个小球,a 和b ,分别落在斜面AC 和圆弧面CB 上,不计空气阻力,下列判断正确的是( )A .初速度v 1可能大于v 2B .a 球的飞行时间可能比b 球长C .若v 2大小合适,可使b 球垂直撞击到圆弧面CB 上D .a 球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角为45° 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A 、两个小球都做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,由x =v 0t 得知t 相同时,水平位移越大,对应的初速度越大,则知初速度v 1一定小于v 2.故A 错误.B 、竖直方向上做自由落体运动,由212h gt =,得2h t g =,若a 球下落的高度大于b 球的高度,则a 球的飞行时间比b 球长;故B 正确.C 、根据平抛运动的推论:平抛运动瞬时速度的反向延长线交水平位移的中点,作出b 球垂直撞击到圆弧面CB 上速度的反向延长线,与AB 的交点一定在O 点的左侧,速度的反向延长线不可能通过O 点,所以b 球不可能与CB 面垂直,即b 球不可能垂直撞击到圆弧面CB 上,故C 错误.D 、由几何知识得知AC 面的倾角为45°,运用与C 项同样的分析方法:作出a 球接触斜面前的瞬间速度反向延长线,可知此瞬时速度与水平方向的夹角大于45°.故D 错误. 故选B.3.如图所示,是竖直平面内的直角坐标系,P 、Q 分别是y 轴和x 轴上的一点,这两点到坐标原点的距离均为L 。
物理高一下册 抛体运动单元测试卷(解析版)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度A.大小和方向均不变B.大小不变,方向改变C.大小改变,方向不变D.大小和方向均改变【答案】A【解析】【分析】【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,v x和v y恒定,则v合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A项正确.2.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m,一小球以水平速度v飞出,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是()A6m/s22m/sv<<B.22m/s 3.5m/s<≤vC2m/s6m/s<<v<<D6m/s23m/sv【答案】A【分析】 【详解】若小球打在第四级台阶的边缘上高度4h d =,根据2112h gt =,得 1880.4s 0.32s 10d t g ⨯=== 水平位移14x d = 则平抛的最大速度111m/s 22m/s 0.32x v t === 若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d =,根据2212h gt =,得 260.24s dt g== 水平位移23x d =,则平抛运动的最小速度222m/s 6m/s 0.24x v t === 所以速度范围6m/s 22m/s v <<故A 正确。
故选A 。
【点睛】对于平抛运动的临界问题,可以通过画它们的运动草图确定其临界状态及对应的临界条件。
3.如图所示,斜面倾角不为零,若斜面的顶点与水平台AB 间高度相差为h (h ≠0),物体以速度v 0沿着光滑水平台滑出B 点,落到斜面上的某点C 处,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ1。
现将物体的速度增大到2v 0,再次从B 点滑出,落到斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ2,(不计物体大小,斜面足够长),则( )A .φ2>φ1B .φ2<φ1C .φ2=φ1D .无法确定两角大小【答案】B 【解析】 【分析】物体做平抛运动,设斜面倾角为θ,则101x v t =21112y gt =11tan y hx θ-=110tan gt v ϕ=整理得101tan 2(tan )h v t ϕθ=+同理当初速度为2v 0时22002tan =2(tan )22gt h v v t ϕθ=+ 由于21t t >因此21tan tan ϕϕ<即21ϕϕ<B 正确,ACD 错误。
高一物理下册抛体运动单元测试与练习(word解析版)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。
则可以求出的物理量是()A .α的值B .小球的初速度v 0C .小球在空中运动时间D .小球初动能 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设初速度v 0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A 点斜抛至至最高点时,设水平位移为x 1,竖直位移为y 1,由最高点至碰撞点D 的平抛过程Ⅱ中水平位移为x 2,竖直位移y 2。
A 点抛出时:0sin x v v β=(2)10cos y v v β=(3)2112y v y g=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sin x v v β=不变,斜面倾角θ=45°,20tan 45sin y x x v v v v β===(5)2222y y y g=(6)()222012cos sin 2v y y y gββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan 90222tan y x v y x v ββ==-=(8) 由(8)变形化解:2011cos sin 2tan v x y gβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:22022sin 2tan 45v x y gβ==(10)()2012sin sin cos v x x x gβββ+=+=总(11) =tan45yx ∆总故=y x ∆总即2sin sin cos βββ-=-(12)由此得1tan 3β=19090arctan 3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出; 故选:A 。
物理高一下册 抛体运动单元测试卷(解析版)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.2022年第24届冬奥会由北京市和张家口市联合承办。
滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图所示。
若斜面雪坡的倾角37θ=︒,某运动员(可视为质点)从斜面雪坡顶端M点沿水平方向飞出后,在空中的姿势保持不变,不计空气阻力,若运动员经3s后落到斜面雪坡上的N点。
运动员离开M点时的速度大小用v表示,运动员离开M点后,经过时间t离斜坡最远。
(sin370.60︒=,cos370.80︒=,g取210m/s),则0v和t的值为()A .15m/s 2.0sB .15m/s 1.5sC .20m/s 1.5sD .20m/s 2.0s【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】运动员离开M 点做平抛运动,竖直方向上有212h gt =解得45m h =由几何关系有tan hx θ=又0x v t =解得020m/s v =运动员离开斜坡最远时速度方向与斜坡平行,有tan y v v θ=又y gt =v解得1.5s t =选项C 正确,ABD 错误。
高一物理抛体运动单元测试卷(含答案解析)(1)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。
控制乙物体以v =2m/s 的速度由C 点匀速向下运动到D 点,同时甲由A 点向右运动到B 点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
则下列说法正确的是( )A .甲在A 点的速度为2m/sB .甲在A 点的速度为2.5m/sC .甲由A 点向B 点运动的过程,速度逐渐增大D .甲由A 点向B 点运动的过程,速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v 绳,根据平行四边形定则得,B 点的实际速度cos53B v v =︒绳同理,D 点的速度分解可得cos37D v v =︒绳联立解得cos53cos37B D v v ︒=︒那么,同理则有cos37cos53A C v v ︒=︒由于控制乙物体以2m s v =的速度由C 点匀速向下运动到D 点,因此甲在A 点的速度为1.5m s A v =,AB 错误;CD .设甲与悬点连线与水平夹角为α,乙与悬点连线与竖直夹角为β,由上分析可得cos cos A C v v αβ=在乙下降过程中,α角在逐渐增大,β角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C 正确,D 错误。
故选C 。
2.如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘, 细线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移, 光盘带动细线紧贴着桌子的边缘以水平速度v 匀速运动,当光盘由A 位置运动到图中虚线所示的B 位置时 ,细线与竖直方向的夹角为θ,此时铁球A .竖直方向速度大小为cos v θB .竖直方向速度大小为sin v θC .竖直方向速度大小为tan v θD .相对于地面速度大小为v 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】线与光盘交点参与两个运动,一是逆着线的方向运动,二是垂直线的方向运动,则合运动的速度大小为v ,由数学三角函数关系,则有:sin v v v θ==球线,而线的速度的方向,即为小球上升的速度大小,故B 正确,AC 错误;球相对于地面速度大小为()22sin v v v θ'=+D 错误.【点睛】对线与CD 光盘交点进行运动的合成与分解,此点既有逆着线方向的运动,又有垂直线方向的运动,而实际运动即为CD 光盘的运动,结合数学三角函数关系,即可求解.3.如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v 同时水平向左与水平向右抛出两个小球A 和B ,两侧斜坡的倾角分别为30°和60°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A 和B 两小球的运动时间之比为( )A.1:1 B .1:2 C .1:3 D .1:4【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A 球在空中做平抛运动,落在斜面上时,有212tan 302A A A A gt y gtx vt v︒===解得2tan 30A v t g ︒=同理对B 有2tan 60B v t g︒=由此解得:tan 30:tan 601:3A B t t =︒︒=故选C 。
人教版物理高一下册 抛体运动单元测试卷 (word版,含解析)

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.一小船在静水中的速度为4m/s,它在一条河宽160m,水流速度为3m/s的河流中渡河,则下列说法错误的是()A.小船以最短位移渡河时,位移大小为160mB.小船渡河的时间不可能少于40sC.小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120mD.小船不可能到达正对岸【答案】D【解析】【分析】 【详解】AD .船在静水中的速度大于河水的流速,由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸,所以小船能垂直河岸正达对岸。
合速度与分速度如图当合速度与河岸垂直,渡河位移最短,位移大小为河宽160m 。
选项A 正确,D 错误;BC .当静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,为160s 40s 4min c d t v === 它沿水流方向的位移大小为340m 120m min x v t ==⨯=水选项BC 正确。
高一物理下册抛体运动单元测试卷附答案

一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图,光滑斜面的倾角为θ=45°,斜面足够长,在斜面上A点向斜上方抛出一小球,初速度方向与水平方向夹角为α,小球与斜面垂直碰撞于D点,不计空气阻力;若小球与斜面碰撞后返回A点,碰撞时间极短,且碰撞前后能量无损失,重力加速度g取10m/s2。
则可以求出的物理量是()A.α的值B.小球的初速度v0C.小球在空中运动时间D.小球初动能【答案】A【解析】【分析】【详解】设初速度v0与竖直方向夹角β,则β=90°−α(1);由A点斜抛至至最高点时,设水平位移为x1,竖直位移为y1,由最高点至碰撞点D的平抛过程Ⅱ中水平位移为x2,竖直位移y2。
A点抛出时:sinxv vβ=(2)10cosyv vβ=(3)2112yvyg=(4)小球垂直打到斜面时,碰撞无能力损失,设竖直方向速度v y2,则水平方向速度保持0sinxv vβ=不变,斜面倾角θ=45°,20tan45siny x xv v v vβ===(5)2222yyyg=(6)()22212cos sin2vy y ygββ-∆=-=(7),平抛运动中,速度的偏向角正切值等于位移偏向角的正切值的二倍,所以:()111111tan90222tanyxvyx vββ==-=(8)由(8)变形化解:211cos sin2tanvx ygβββ==(9)同理,Ⅱ中水平位移为:2222sin2tan45vx ygβ==(10)()212sin sin cosvx x xgβββ+=+=总(11)=tan45yx∆总故=y x∆总即2sin sin cosβββ-=-(12)由此得1tan3β=19090arctan3αβ=-=-故可求得α的值,其他选项无法求出;故选:A。
2.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。
O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为30°,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球抛出时的初速度大小为()A(323)6gR+B332gRC(13)3gR+D33gR【答案】A【解析】【分析】根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。
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小球沿斜面方向做匀加速运动
可得运动时间
C正确;
D.水平位移应是AB线段在水平面上的投影,到达B点的沿水平x方向的位移
沿水平y方向的位移
因此水平位移
D错误。
故选AC。
10.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是
【点睛】
应明确:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②物体的实际速度即为合速度,应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解.
11.如图所示,一小球自平台上水平拋出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的固定斜面顶端,并刚好无碰撞地沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0. 8m,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0. 8,cos53°=0. 6,则小球平拋运动的()
A.汽车向右做减速运动
B.若图示位置 ,则
C.β从30°到60°的过程中组子对B的拉力越来越小
D.β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力的功率越来越小
【答案】ABD
【解析】
【详解】
A. A、B两物体的速度分解如图:
由图可知,
物体B匀速向右运动,所以 增大, 减小,又α减小, 增大,所以 减小,即汽车向右做减速运动,选项A正确;
所以,解得:
角度是确定的
可以解得:
所以小球的飞行时间由初速度大小决定.故A正确.
BCD.若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,则小球的飞行时间由初速度大小决定.
水平方向的位移:
竖直方向的位移:
则抛出点距离A点的距离为:
所以若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,则小球的水平位移和竖直位移相等.
垂直击中O点,有:
A.水平速度 B.水平速度
C.水平位移x=1.2mD.水平位移x=1. 6m
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.小球做平抛运动,竖直方向上,有
解得
小球落到斜面上时方向与斜面平行,可得
解得
v0=3m/s
故A正确,B错误;
CD.小球做平抛运动的时间
水平位移
x=v0t=1.2m
故C正确,D错误。
故选AC。
根据x=v0t,得:
故A错误;故B正确;
C.根据 ,得下降高度之比:
故C正确;
D.根据平抛运动规律可知,网球碰到墙面时速度大小
可得,网球碰到墙面时速度大小之比为
故D错误。
故选BC。
13.如图所示,在水平地面上固定一倾角为 的光滑斜面,在斜面底端将一物块以初速度 沿斜面上滑,同时在斜面底端正上方高 处以初速度 水平抛出一小球,已知当物块的速度最小时,小球与物块恰在斜面中点相撞,忽略空气阻力,那么下列说法正确的有( )
A.若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,则小球的飞行时间由初速度大小决定
B.若小球从D点抛出,有可能垂直击中O点
C.若小球从E点抛出,有可能垂直击中O点
D.若小球从F点抛出,有可能垂直击中C点
【答案】AD
【解析】
【详解】
A.假设∠A的为 ,若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,将落点的速度分解在水平方向和竖直方向,则:
利用平均速度公式得位移关系
则
综上所述,ABD错误C正确。
故选C。
5.图示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点).若球员顶球点的高度为h.足球被顶出后做平抛运动(足球可看做质点),重力加速度为g.则下列说法正确的是
A.足球在空中运动的时间
所以渡河的时间不可能少于50 s,选项B错误;
D.以最短时间渡河时,沿河岸的位移
即到对岸时被冲下200m,选项D错误;
C.因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。所以最短位移时船的速度与合速度的方向垂直,设合速度与河岸之间的夹角θ,有
设对应的最短位移为s,则
A.小球的运动轨迹为抛物线B.小球的加速度为gtanθ
C.小球到达B点的时间为 D.小球到达B点的水平位移
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度垂直,做类平抛运动,轨迹为抛物线,A正确;
B.小球所受合力为重力沿斜面向下的分力,根据牛顿第二定律
因此加速度
A.能到达正对岸
B.渡河的时间可能少于50 s
C.以最短位移渡河时,位移大小为200 m
D.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为240 m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A错误;
B.船以最短时间渡河时,渡河时间
,则
即在DE的中点抛出才有可能垂直击中O点,故小球从D点、E点抛出均不能垂直击中O点,故BC错误.
垂直击中O点,有:
,则
即小球从F点抛出,有可能垂直击中C点.故D正确.
8.如图所示,物体A和B质量均为m,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,B放在水平面上,A与悬绳竖直。在力F作用下A向上匀速运动,设某时刻两者速度分别为 、 ,则( )
A.物块与小球相遇的时间
B.物块初速度
C.小球初速度
D.斜面的水平长度
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
设物块在斜面上运动的距离为 ,由牛顿第二定律得
由运动学方程得
又因为
联立解得
故ABD正确,C错误。
故选ABD。
14.如图所示,一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为v1=3m/s,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,但轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。下列判断正确的是( )
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。
【详解】
小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,可知速度的方向与水平方向成60°角,则有
故此时船相对于静水的速度 的大小为
设v与 的夹角为 ,则
A正确;
B.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,相对于地面初速度为图中的v,而因受阻力作用,其加速度沿图中 的反方向,所以轮船相对于地面做类斜上抛运动,即做匀变速曲线运动,B错误;
C.网球下落高度之比为1:3
D.网球碰到墙面时速度大小之比为3:1
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由题知,小球两次平抛运动的水平位移相同,设为x,根据平抛运动规律,位移与水平方向夹角的正切值是速度与水平方向夹角的正切值的一半,可得
竖直方向做自由落体运动,可得
联立得:
所以两次运动的时间之比为:
12.如图甲所示是网球发球机。某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球。假定网球均水平射出,某两次射出的网球碰到墙面时速度与水平方向夹角分别为30°和60°,如图乙所示。若不考虑网球在空中受到的阻力,则()
A.两次发射网球的初速度大小之比为3:1
B.网球碰到墙面前在空中运动时间之比为
B.若图示位置 ,则 ,选项B正确;
C.β从30°到60°的过程中绳子对B的拉力先减小后增大,选项C错误;
D.因为β从30°到60°的过程中B的摩擦力减小,故绳子对B的拉力的功率减小。选项D正确。
故选ABD。
7.如图所示,斜面ABC放置在水平地面上,AB=2BC,O为AC的中点,现将小球从A点正上方、A与F连线上某一位置以某一速度水平抛出,落在斜面上.己知D、E为AF连线上的点,且AD=DE=EF,D点与C点等高.下列说法正确的是
竖直方向
水平方向小球做匀速直线运动,则有
联立解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】
解决本题的关键是掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住速度方向,结合位移关系、速度关系进行求解。
2.如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置,已知AO与竖直杆成θ角,则( )
A.发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小5m/s
B.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于地面做匀变速直线运动
C.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于静水做匀变速直线运动
D.发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值3m/s
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.发动机未熄火时,轮船实际运动速度 与水流速度 方向垂直,如图所示:
故本题选:C
【点睛】
(1)根据足球运动的轨迹,由几何关系求解位移大小.
(2)由平抛运动分位移的规律求出足球的初速度的大小
(3)由几何知识求足球初速度的方向与球门线夹角的正切值.
6.如图所示,水平面上有一汽车A,通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B,使物体B匀速向右运动,物体B与地面的动摩擦因数为0.6,当拉至图示位置时,两绳子与水平面的夹角分别为α、β,二者速度分别为 和 ,则()
A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于速度与重物上升的速度大小之比等于