河南洛阳理工学院附属中学抛体运动单元测试题(Word版 含解析)
高一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 +B 332gRC (13)3gR +D 33gR 【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0tan60y v v =竖直方向y gt =v水平方向小球做匀速直线运动,则有0cos30R R v t +=联立解得0(323)6gRv +=故A 正确,BCD 错误。
高一物理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 。
第五章《抛体运动》单元测试含答案(人教版2019)
试卷第1页,共5页 第五章 抛体运动 单元测试姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题(本大题共11 小题,1~7题是单选 ,8~11题是多选,每小题4分 ,共44 分。
多选题全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)1.如图所示,一物块仅在三个共点恒力F 1、F 2、F 3的作用下以速度v 0水平向右做匀速直线运动,其中F 1斜向右上方,F 2竖直向下,F 3水平向左.某时刻撤去其中的一个力,其他力的大小和方向不变,一段时间后恢复该力,则下列说法不正确的是( )A .如果撤去的是F 1,则物块先做匀变速曲线运动,恢复该力之后将做匀速直线运动B .如果撤去的是F 1,恢复F 1时物块的速度大小可能为v 0C .如果撤去的是F 3,物块将向右做匀加速直线运动,恢复该力之后做匀速直线运动D .如果撤去的是F 2,在恢复该力之前的时间内,因物块做曲线运动,故在相等时间间隔内其速度的变化量Δv 的方向时刻在改变2.以6m/s 的初速度竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,取g =10m/s 2。
则小球回到抛出点的速度大小和上升的最大高度分别为( )A .0,1.8mB .0,3.6mC .6m/s ,1.8mD .6m/s ,3.6m3.如图所示,某救援队利用如下装置转运救灾物资,物资穿在竖直固定光滑杆上,若汽车速度为1v ,物资运动速度为2v ,定滑轮左右两侧轻绳与竖直方向夹角分别为α、β。
不计滑轮质量以及绳与滑轮间的摩擦,下列关系正确的是( )A .12v v =B .21cos sin v v αβ= C .122sin cos v v αα= D .21cos sin v v βα=4.从航母起飞的战斗机在空中水平方向匀速直线飞行,在模拟训练中,先后投放多枚炸弹轰炸正前方静止的“敌方”舰船,投放每枚炸弹的时间间隔相同,且轰炸机投放炸弹后速度不变(炸弹离开飞机后,空气阻力忽略不计),则( )A .空中飞行的炸弹在相等时间内速度变化都相同B .战斗机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上C .战斗机的速度越大,炸弹在空中飞行时间越短D .炸弹击中“敌方”舰船时,轰炸机位于“敌方”舰船的前上方试卷第2页,共5页5.在空中,一枚石子以某一水平速度被抛出。
【单元练】洛阳理工学院附属中学高中物理必修2第五章【抛体运动或曲线运动】经典习题(专题培优)
一、选择题1.假设网球场地的长、宽分别为a 、b ,其俯视图如图所示,运动员在边界的中点距离地面高为h 的M 点处将网球以一定的初速度水平击出,网球刚好落在对方边界线上的N 点,不计空气阻力,重力加速度大小未知,由题中所给的条件可求得的物理量是( )A .速度的偏转角B .网球的初速度C .网球落地瞬间的速度D .网球在空中运动的时间A解析:AA .将平抛运动分解为水平方向和竖直方向有竖直方向 2y v h t = 水平方向220()2b a v t += 联立方程组有2202tan ()2yv h t v t b a θ==+ h 、a 、b 均为已知量,A 正确;B .由于重力加速度未知则无法求出时间也就无法求出初速度,B 错误;C .由于初速度、竖直方向的末速度都无法求出来,则无法求出落地的瞬时速度,C 错误;D .重力加速度未知则无法求出时间,D 错误。
故选A 。
2.如图所示,在斜面底端的正上方h 处水平越出一个物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为45°的斜面上。
可知物体完成这段飞行的时间是( )A 23h gB 3h gC 32h gD .条件不足,无法计算A解析:A飞行轨迹如下图设飞行的时间为t ,则0x v t =212OQ gt = 因为是垂直装上斜面,斜面与水平面之间的夹角为45︒,所以在P 点水平速度和竖直方向速度相等,即0v gt =因为斜面与水平面之间的夹角为45︒,由三角形的边角关系可知AQ PQ =所以在竖直方向上有OQ AQ h +=所以2012t gt h v += 解得23h t g=故BCD 错,A 对。
故选A 。
3.某电视台举办了一期群众娱乐节目,其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上,向大平台圆心处的球筐内投篮球。
如果群众演员相对平台静止,则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球框( )(图中平台内箭头指向表示投篮方向) A . B .C .D . B解析:B如图所示,当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿半径方向,球就会被投入篮筐.故B 正确,ACD 错误.故选B .4.某一质点在xOy 平面上运动,在0~2s 内质点沿x 方向的位移—时间图像和沿y 方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示,则( )A .质点可能做直线运动B .质点的初速度为1m/sC .0~2s 内质点运动位移为5mD .质点的初速度方向与其合力的方向垂直C解析:CA .由图甲的位移—时间图像可知x 方向做匀速直线运动,02m/s x v =,0x a =;由图乙的速度—时间图像可知y 方向做匀加速直线运动,01m/s y v =,21m/s 2y a =,则两分运动合成后为匀变速曲线运动,故A 错误;B .合成两分运动的初速度,有220005m/s x y v v v =+= 故B 错误;C .2s 内质点在x 方向的位移为04m x x v t ==y 方向的位移为2013m 2y y y v t a t =+= 故2s 内的位移为225m s x y =+=故C 正确;D .将速度和加速度合成后可知,合加速度沿y 轴正向,而合初速度不沿x 方向,故质点的初速度方向与其合力的方向不垂直,故D 错误;故选C 。
物理高一下册 抛体运动单元测试卷 (word版,含解析)(1)
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。
洛阳抛体运动综合测试卷(word含答案)
【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
同理,D点的速度分解可得
联立解得
那么,同理则有
由于控制乙物体以 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 ,AB错误;
CD.设甲与悬点连线与水平夹角为 ,乙与悬点连线与竖直夹角为 ,由上分析可得
在乙下降过程中, 角在逐渐增大, 角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C正确,D错误。
故选C。
5.物体A做平抛运动,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0的方向为x轴的正方向、竖直向下的方向为y轴的正方向,建立平面直角坐标系。如图所示,两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A,在坐标轴上留下两个“影子”,则两个“影子”的位移x、y和速度vx、vy描述了物体在x、y两个方向上的运动。若从物体自O点抛出时开始计时,下列图像中正确的是( )
【解析】
【分析】
【详解】
AC.“影子”在x轴方向做匀速运动,因此在 图象中是一条平行于x轴的直线,根据
可知在 图象中是一条过坐标原点的直线,AC错误;
BD.物体在竖直方向上做自由落体运动,根据
可知在 图象中是一条开口向上的抛物线,根据
可知在 图象是是一条开口向右的抛物理线,B正确,D错误。
故选B。
6.如图所示,竖直墙MN,小球从O处水平抛出,若初速度为va,将打在墙上的a点;若初速度为vb,将打在墙上的b点.已知Oa、Ob与水平方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力.则va与vb的比值为( )
高一物理下册抛体运动单元达标训练题(Word版 含答案)
一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.2022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0v 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。
故选C。
2.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。
不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球落在P点的时间是1tanvgθB.Q点在P点的下方C.v1>v2D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv【答案】D【解析】【分析】【详解】A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知1112112tan12v t vgtgtθ==所以112tanvtgθ=A错误;BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知22tanvgtθ=即22tanvtgθ=根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,21t t<,水平位移21x x>,所以21v v>,BC错误;D .落在P 点的时间与落在Q点的时间之比是11222t v t v =,D 正确。
抛体运动单元达标训练题(Word版 含答案)
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160s40s4mincdtv===它沿水流方向的位移大小为340m120mminx v t==⨯=水选项BC正确。
本题选错误的,故选D。
3.如图所示,从倾角θ=37°的斜面上方P点,以初速度v0水平抛出一个小球,小球以10m/s的速度垂直撞击到斜面上,过P点作一条竖直线,交斜面于Q点,则P、Q间的距离为(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)()A.5.4m B.6.8m C.6m D.7.2m【答案】B【解析】【分析】【详解】设小球垂直撞击到斜面上的速度为v,竖直速度为v y,由几何关系得sin37cos37yvvvv︒=︒=解得sin376m/scos378m/syv vv v=︒==︒=设小球下落的时间为t,竖直位移为y,水平位移为x,由运动学规律得,竖直分速度ygt=v解得t=0.8s竖直方向212y gt=水平方向x v t=设P、Q间的距离为h,由几何关系得tan37h y x=+︒解得h=6.8m选项B正确,ACD错误。
物理高一下册 抛体运动达标检测卷(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.在光滑水平面上,有一质量为m 的质点以速度0v 做匀速直线运动。
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)1.2022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0v 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。
故选C 。
2.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M ,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O 点处,在杆的中点C 处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M ,C 点与O 点距离为L ,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90︒角),此过程中下述说法中正确的是( )A .重物M 做匀速直线运动B .重物M 先超重后失重C .重物M 的最大速度是L ω,此时杆水平D .重物M 的速度先减小后增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】ACD .设C 点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C 点的线速度为c v L ω=该线速度在绳子方向上的分速度为1v1cos v L ωθ=θ的变化规律是从开始最大(90°)然后逐渐变小,所以1v 逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为ωL ;然后,θ又逐渐增大,1v 逐渐变小,绳子的速度变慢。
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3m/s,它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船()A.能到达正对岸B.渡河的时间不少于50sC.以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200mD.以最短位移渡河时,位移大小为150m【答案】B【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 .当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短min 150s 50s 3d t v ===船 选项B 正确;C .船以最短时间50s 渡河时,沿水流方向的位移大小450m 200m min x v t ==⨯=水渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C 错误; D .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。
高一抛体运动单元达标训练题(Word版 含答案)
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,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212tan302A AA Agty gtx vt v︒===解得2tan30Avtg︒=同理对B有2tan60Bvtg︒=由此解得:tan30:tan601:3A Bt t=︒︒=故选C。
河南洛阳理工学院附属中学高中化学提高题专题复习第五章 抛体运动 练习题
河南洛阳理工学院附属中学高中化学提高题专题复习第五章抛体运动练习题一、选择题1.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是()A.变加速运动B.匀加速运动C.匀速率曲线运动D.不可能是两个直线运动的合运动2.质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是()A.质点的初速度为3 m/sB.2s末质点速度大小为6 m/sC.质点做曲线运动的加速度为3m/s2D.质点所受的合外力为3 N3.某河流中河水的速度大小v1=2m/s,小船相对于静水的速度大小v2=1m/s.现小船船头正对河岸渡河,恰好行驶到河对岸的B点,若小船船头指向上游某方向渡河,则小船()A.到达河对岸的位置一定在B点的右侧B.到达河对岸的位置一定在B点的左侧C.仍可能到达B点,但渡河的时间比先前长D.仍可能到达B点,但渡河的时间比先前短4.在不考虑空气阻力的情况下,以相同大小的初速度,抛出甲、乙、丙三个手球,抛射角为30°、45°、60°,则射程较远的手球是()A.甲B.乙C.丙D.不能确定5.如图所示,A、B为半径相同的两个半圆环,以大小相同、方向相反的速度运动,A环向右,B环向左,则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中,两环交点P的速度方向和大小变化为( )A.先向上再向下,先变大再变小B.先向上再向下,先变小再变大C.先向下再向上,先变大再变小D.先向下再向上,先变小再变大6.从O点抛出A、B、C三个物体,它们做平抛运动的轨迹分别如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度v A、v B、v C的关系和三个物体在空中运动的时间t A.、t B、t C的关系分别是()A.v A.>v B>v C,t A.>t B>t C B.v A.<v B<v C,t A.=t B=t CC.v A.<v B<v C,t A.>t B>t C D.v A.>v B>v C,t A.<t B<t C7.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B.在直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离以l=H-t2(式中H为直升机A 离地面的高度,各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化,则在这段时间内A.悬索的拉力等于伤员的重力B.伤员处于失重状态C.从地面看,伤员做速度大小增加的直线运动D.从地面看,伤员做匀变速曲线运动8.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端A点,先后将相同的小球以大小不同的水平速度v1和v2向右抛出,落在斜面上。
河南省洛阳市第一中学抛体运动(篇)(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:()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。
2.一阶梯如图所示,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/sv<≤C2m/s6m/sv<<D6m/s23m/sv<<【答案】A【解析】【分析】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。
河南洛阳市第一高级中学高中化学化学第五章 抛体运动 试题及答案
河南洛阳市第一高级中学高中化学化学第五章抛体运动试题及答案一、选择题1.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cosvθB.竖直方向速度大小为sinvθC.竖直方向速度大小为tanvθD.相对于地面速度大小为v2.在不考虑空气阻力的情况下,以相同大小的初速度,抛出甲、乙、丙三个手球,抛射角为30°、45°、60°,则射程较远的手球是()A.甲B.乙C.丙D.不能确定3.小船横渡一条河,船头开行方向始终与河岸垂直.若小船相对水的速度大小不变时,小船的一段运动轨迹如图所示,则河水的流速()A.由A到B水速一直增大B.由A到B水速一直减小C.由A到B水速先增大后减小D.由A到B水速先减小后增大4.如图所示,一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动,已知物体只受到沿x轴方向的恒力F的作用,则物体速度大小变化情况是()A.先减小后增大B.先增大后减小C.不断增大D.不断减小5.一斜面倾角为θ,A,B两个小球均以水平初速度v o水平抛出,如图所示.A球垂直撞在斜面上,B球落到斜面上的位移最短,不计空气阻力,则A,B两个小球下落时间tA与tB之间的关系为()A.t A=t BB.t A=2t BC.t B=2t AD.无法确定6.如图所示,A、B为隔着水流平稳的河流两岸边的两位游泳运动员,A站在较下游的位置,他的游泳成绩比B好,现在两人同时下水游泳,为使两人尽快在河中相遇,应采用的办法是()A.两人均向对方游(即沿图中虚线方向)B.B沿图中虚线方向游,A偏离虚线向上游方向游C.A沿图中虚线方向游,B偏离虚线向上游方向游D.两人均偏离虚线向下游方向游,且B偏得更多一些7.某部队进行水上救援演习,两艘冲锋舟从同一地点O同时出发,分别营救A。
河南河南省实验中学抛体运动(提升篇)(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.2.2022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。
物理高一下册 抛体运动达标检测(Word版 含解析)
一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.一阶梯如图所示,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/sv<≤C2m/s6m/sv<<D6m/s23m/sv<<【答案】A【解析】【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1880.4s0.32s10dtg⨯===水平位移14x d=则平抛的最大速度1112m/s0.32xvt===若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d=,根据2212h gt=,得260.24sdtg==水平位移23x d=,则平抛运动的最小速度2226m/s0.24xvt===所以速度范围6m/s22m/sv<<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。
2.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。
不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球落在P点的时间是1tanvgθB.Q点在P点的下方C.v1>v2D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是122vv【答案】D【解析】【分析】【详解】A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知1112112tan12v t vgtgtθ==所以112tanvtgθ=A错误;BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知22tanvgtθ=即22tanvtgθ=根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,21t t<,水平位移21x x>,所以21v v>,BC错误;D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11222t vt v=,D正确。
洛阳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 +B 332gRC (13)3gR +D 33gR【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0tan60y v v =竖直方向y gt =v水平方向小球做匀速直线运动,则有0cos30R R v t +=联立解得0(323)6gRv +=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,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.3.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M,C点与O点距离为L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90︒角),此过程中下述说法中正确的是()A.重物M做匀速直线运动B.重物M先超重后失重ω,此时杆水平C.重物M的最大速度是LD.重物M的速度先减小后增大【答案】B【解析】【分析】【详解】ACD.设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C点的线速度为cv Lω=该线速度在绳子方向上的分速度为1v1cosv Lωθ=θ的变化规律是从开始最大(90°)然后逐渐变小,所以1v逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为ωL;然后,θ又逐渐增大,1v逐渐变小,绳子的速度变慢。
河南洛阳理工学院附属中学高中化学提高题专题复习第五章 抛体运动 练习题及答案
河南洛阳理工学院附属中学高中化学提高题专题复习第五章抛体运动练习题及答案一、选择题1.如图,A、B、C三个物体用轻绳经过滑轮连接,物体A、B的速度向下,大小均为v,则物体C的速度大小为()A.2vcosθB.vcosθC.2v/cosθD.v/cosθ2.如图所示,小球a从倾角为θ=60°的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出,两球恰在斜面中点P相遇(不计空气阻力),则下列说法正确的是()A.v1∶v2=1∶2∶2=1∶1B.v1vC.若小球b以2v2水平抛出,则两小球仍能相遇D.若小球b以2v2水平抛出,则b球落在斜面上时,a球在b球的下方3.在不考虑空气阻力的情况下,以相同大小的初速度,抛出甲、乙、丙三个手球,抛射角为30°、45°、60°,则射程较远的手球是()A.甲B.乙C.丙D.不能确定4.如图所示,A、B为半径相同的两个半圆环,以大小相同、方向相反的速度运动,A环向右,B环向左,则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中,两环交点P的速度方向和大小变化为( )A.先向上再向下,先变大再变小B.先向上再向下,先变小再变大C.先向下再向上,先变大再变小D.先向下再向上,先变小再变大5.如图物体正沿一条曲线运动,此时物体受到的合力方向,下面四个图中一定错误的是()A.B.C.D.6.平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线,如图所示,若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是A.图线2表示水平分运动的v-t图线B.t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°C.t1时间内的竖直位移与水平位移之比为1 2D.2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为60°7.如图所示,一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动,已知物体只受到沿x轴方向的恒力F的作用,则物体速度大小变化情况是()A.先减小后增大B.先增大后减小C.不断增大D.不断减小8.竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体,玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动,已知圆柱体运动的速度是5cm/s, =60°,如图所示,则玻璃管水平运动的速度是:()A.5cm/s B.4.33cm/s C.2.5cm/s D.无法确定9.一只小船渡河,水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边.小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示.船相对于静水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定船()A.沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀减速直线运动B.沿三条不同路径渡河的时间相同C.沿AB轨迹渡河所用的时间最短D.沿AC轨迹船到达对岸的速度最小10.一质量为2kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动,在x轴方向上的v-t图象和在y 轴方向上的S-t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )A.前2s内物体做匀变速曲线运动B.物体的初速度为8m/sC.2s末物体的速度大小为8m/sD.前2s内物体所受的合外力为16N11.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。
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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3m/s,它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河,则该小船()A.能到达正对岸B.渡河的时间不少于50sC.以最短时间渡河时,它渡河的位移大小为200mD.以最短位移渡河时,位移大小为150m【答案】B【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 .当船在静水中的速度垂直河岸时,渡河时间最短min 150s 50s 3d t v ===船 选项B 正确;C .船以最短时间50s 渡河时,沿水流方向的位移大小450m 200m min x v t ==⨯=水渡河位移应为水流方向的位移与垂直河岸方向位移的合位移,选项C 错误; D .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。
若以最短位移渡河,情景如图根据三角形相似可知,最短位移150m 200m v s v =⨯=水船选项D 错误。
故选B 。
3.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M ,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O 点处,在杆的中点C 处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M ,C 点与O 点距离为L ,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置(转过了90︒角),此过程中下述说法中正确的是( )A .重物M 做匀速直线运动B .重物M 先超重后失重C .重物M 的最大速度是L ω,此时杆水平D.重物M的速度先减小后增大【答案】B【解析】【分析】【详解】ACD.设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C点的线速度为cv Lω=该线速度在绳子方向上的分速度为1v1cosv Lωθ=θ的变化规律是从开始最大(90°)然后逐渐变小,所以1v逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为ωL;然后,θ又逐渐增大,1v逐渐变小,绳子的速度变慢。
所以知重物的速度先增大后减小,且最大速度为ωL,此时杆是与绳垂直,而不是水平的,故ACD错误;B.上面的分析得出,重物的速度先增大后减小,所以重物M先向上加速后向上减速,即先超重后失重,故B正确。
故选B。
【点睛】解决本题的关键在于掌握运动的合成与分解,把C点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向,沿绳方向的分速度等于重物的速度。
4.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212tan302A AA Agty gtx vt v︒===解得2tan30Avtg︒=同理对B有2tan60Bvtg︒=由此解得:tan30:tan601:3A Bt t=︒︒=故选C。
5.如图所示,从倾角θ=37°的斜面上方P点,以初速度v0水平抛出一个小球,小球以10m/s的速度垂直撞击到斜面上,过P点作一条竖直线,交斜面于Q点,则P、Q间的距离为(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)()A.5.4m B.6.8m C.6m D.7.2m【答案】B【解析】【分析】【详解】设小球垂直撞击到斜面上的速度为v,竖直速度为v y,由几何关系得sin37cos37yvvvv︒=︒=解得sin376m/scos378m/syv vv v=︒==︒=设小球下落的时间为t,竖直位移为y,水平位移为x,由运动学规律得,竖直分速度ygt=v解得t=0.8s竖直方向212y gt=水平方向0x v t =设P 、Q 间的距离为h ,由几何关系得tan37h y x =+︒解得h =6.8m选项B 正确,ACD 错误。
故选B 。
6.如图为平静的湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O 。
一人站在A 点处以速度v 0沿水平方向扔小石子,已知AO =40m ,下列说法中正确的是( )A .若v 0=18m/s ,则石块可以落入水中B .v 0越大,平抛过程速度随时间的变化率越大C .若石块不能落入水中,则v 0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D .若石块能落入水中,则v 0越大,全程的速度变化量越大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .根据平抛运动规律可得tan 302y gt x v == 当018m/s v =时,解得63t =从A 到O 的有211sin 2AO θgt ⋅=解得12s t =,由于1t t >,所以石块可以落入水中,A 正确;B .速度随时间的变化率即加速度,平抛运动的加速度不变,与初速度无关,B 错误;C .若石块不能落入水中,速度方向与水平方向的夹角的正切值为tan gt v α=位移方向与水平方向夹角的正切值tan 2y gt x v θ== 可知tan 2tan αθ=,因为θ一定,则速度与水平方向的夹角一定,可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定,与初速度无关,C 错误;D .若石块能落入水中,由于距水面高度不变,落水时间相同,速度变化量为ΔΔv g t =所以全程的速度变化量相同,D 错误。
故选A 。
7.一群小孩在山坡上玩投掷游戏时,有一小石块从坡顶水平飞出,恰好击中山坡上的目标物。
若抛出点和击中点的连线与水平面成角α,该小石块在距连线最远处的速度大小为v ,重力加速度为g ,空气阻力不计,则( )A .小石块初速度的大小为cos vαB .小石块从抛出点到击中点的飞行时间为sin v gαC .抛出点与击中点间的位移大小为22sin v gαD .小石块击中目标时,小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角也为α 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .石块做的是平抛运动,当石块与连线的距离最远时,石块的速度与山坡斜面平行,所以把石块的速度沿水平和竖直方向分解,水平方向上可得0cos vv α=即为平抛运动的初速度的大小,选项A 正确;BC .设抛出点与击中点间的距离为L ,则由平抛运动的规律得 水平方向上0cos L v t α=竖直方向上21sin2L gt α=由以上两个方程可以解得232sin cos v L g αα=22sin cos v t g αα=选项BC 错误;D .小石块击中目标时,竖直分速度22sin cos y v v gt αα==则击中目标时速度方向与水平方向的夹角202sin tan 2tan cos y v v v αβαα===所以小石块击中目标时,小石块的速度的方向与抛出点和击中点的连线的夹角不等于α,选项D 错误。
故选A 。
8.质量为5kg 的质点在x -y 平面上运动,x 方向的速度图像和y 方向的位移图像分别如图所示,则质点( )A .初速度大小为5m/sB .所受合外力大小为3NC .做匀变速直线运动D .任意1s 内速度的改变量为3m/s【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .由图可知x 方向初速度为4m/s x v =, y 方向初速度6-m/s=-3m/s 2y v =所以质点的初速度2205m/s x y v v v =+=选项A 正确; B .x 方向的加速度228-4m/s =2m/s 2a =所以质点的合力10N F ma ==合选项B 错误;C .x 方向的合力恒定不变,y 方向做匀速直线运动,合力为零,则质点的合力恒定不变,做匀变速曲线运动,选项C 错误;D .任意1s 内速度的改变量为2m/s v at ∆==选项D 错误。
故选A 。
9.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 。
从P 点沿x 轴正向抛出一个小球,小球只在重力作用下运动,恰好经过Q 点,现改变抛出点的位置(仍从第一象限抛出),保持抛出速度的大小和方向不变,要使小球仍能经过Q 点,则新的抛出点坐标(x 、y )满足的函数关系式为( )A .()2L Lx -B .()232L Lx -C .()22L Lx -D .()22L Lx -【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】小球从P 点沿x 轴正向抛出,有212L gt =0L v t =解得0122v gL =当抛出点的坐标为(x ,y )时,小球以初速度v 0水平抛出,仍能到达Q 点,则有0L x v t '-=212'=y gt 解得()2L x y L-=,其中0<x <L选项A 正确,BCD 错误。
故选A 。
10.一艘小船在静水中的速度为 3 m/s ,渡过一条宽 150 m ,水流速度为 4 m/s 的河流,则该 小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间可能少于 50 sC .以最短位移渡河时,位移大小为 200 mD .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150s=50s 3d t v ==船 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min 450m 200m x v t ==⨯=水即到对岸时被冲下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。