青海省西宁市湟中县第一中学抛体运动易错题(Word版 含答案)
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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.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'=+,故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,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】 【详解】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。
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。
青海省西宁市湟中县第一中学高中化学第五章 抛体运动 测试试题一、选择题1.消防车利用云梯进行高层灭火,消防水炮出水口离地的高度为40m ,出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节,水平射出水的初速度0v 在05m/s 15m/s v ≤≤之间可以调节.着火点在离地高为20m 的楼层,出水口与着火点不能靠得太近,不计空气阻力,重力加速度210m/s g =,则( )A .如果要有效灭火,出水口与着火点的水平距离最大为40mB .如果要有效灭火,出水口与着火点的水平距离最小为10mC .如果出水口与着火点的水平距离不能小于15m ,则水平射出水的初速度最小为6m/sD .若该着火点离地高为40m ,该消防车此时仍能有效灭火2.如图所示,P 是水平地面上的一点,A 、B 、C 、D 在同一条竖直线上,且AB =BC =CD .从A 、B 、C 三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P 点.则三个物体抛出时的速度大小之比为v A ∶v B ∶v C 为( )A .2:3:6B .1:2:3C .1∶2∶3D .1∶1∶13.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4.小船在静水中速度为0.5m/s,水的流速为0.3m/s,河宽为120m,下列说法正确的是()A.当小船垂直河岸划动时,路程最短B.小船过河的最短时间为400sC.当小船与河岸上游成37角划动时,路程最短,此时过河时间为300sD.当小船垂直河岸划动时,时间最短,此时靠岸点距出发点的水平距离为72m5.在美国拉斯维加斯当地时间2011年10月16日进行的印地车世界锦标赛的比赛中,发生15辆赛车连环撞车事故,两届印第安纳波利斯500赛冠军、英国车手丹·威尔顿因伤势过重去世.在比赛进行到第11圈时,77号赛车在弯道处强行顺时针加速超越是酿成这起事故的根本原因,下面四幅俯视图中画出了77号赛车转弯时所受合力的可能情况,你认为正确的是( )A.B.C.D.6.如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮.现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀加速向右运动,则蜡块的轨迹可能是( )A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定7.一质量为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16N8.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下,当小车匀速向右运动时,绳中拉力().A.大于A所受的重力B.等于A所受的重力C.小于A所受的重力D.先大于A所受的重力,后等于A所受的重力9.如图所示的曲线为一质点在恒定合外力作用下运动的一段轨迹,质点由A到B的时间与质点由B到C的时间相等,已知曲线AB段长度大于BC段长度,则下列判断正确的是()A.该质点做非匀变速运动B.该质点在这段时间内可能做加速运动C.两段时间内该质点的速度变化量相等D.两段时间内该质点的速度变化量不等10.如图所示,竖直墙MN,小球从O处水平抛出,若初速度为v a,将打在墙上的a点;若初速度为v b,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v a与v b的比值为()A.sinsinαβB.coscosβαC.tantanαβD.tantanβα11.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.2gR12.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以某一初速度水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为1t;小球B从Q处自由下落,下落至P点的时间为2t。
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v 0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v 0大小应为( )A .gRB .2gRC .3gRD .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21sin 2y gt R α==,得2sin R t gα=,竖直方向的分速度为2sin y v gt gR α==,水平方向的分速度为220(2)(2sin )42sin v gR gR gR gR αα=-=-,又0tan y v gtv v α==,而20012tan 2gtgt v t v β==,所以tan 2tan αβ=,物体沿水平方向的位移为2cos x R α=,又0x v t =,联立以上的方程可得03v 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。
期末精选单元测试与练习(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.2.一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。
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。
青海省西宁市湟中县第一中学期末精选易错题(Word 版 含答案)一、第一章 运动的描述易错题培优(难)1.如图,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位置一时间(x 一t )图线,由图可知A .在时刻t 1,a 车追上b 车B .在时刻t 2,a 、b 两车运动方向相反C .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率先减少后增加D .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率一直比a 车大 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由x —t 图象可知,在0-t 1时间内,b 追a ,t 1时刻相遇,所以A 错误;在时刻t 2,b 的斜率为负,则b 的速度与x 方向相反,所以B 正确;b 图象在最高点的斜率为零,所以速度为零,故b 的速度先减小为零,再反向增大,所以C 正确,D 错误.2.高速公路上用位移传感器测车速,它的原理如图所示,汽车D 向右匀速运动,仪器C 在某一时刻发射超声波脉冲(即持续时间很短的一束超声波),经过时间t 1接收到被D 反射回来的超声波,过一小段时间后又发射一个超声波脉冲,发出后经过时间t 2再次接收到反射回来的信号,已知超声波传播的速度为v 0,两次发射超声波脉冲的时间间隔为△t ,则下面说法正确的是( )A .第一次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为0112v t B .第二次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为02v t C .位移传感器在两次测量期间,汽车前进距离为0211()2v t tD .测得汽车前进速度为02121()2v t t t t t -+∆-【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】AB .超声波是匀速运动的,往返时间相同,第一次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为0112v t ,第二次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为0212v t ,故A 正确,B 错误; C .则两次测量期间,汽车前进的距离为()02112s v t t =- 故C 正确;D .超声波两次追上汽车的时间间隔为1222t t t t '∆=∆-+ 故速度()021212v t t sv t t t t -=='∆+∆- 故D 正确。
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,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。
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。
一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.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。
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。
2.甲、乙两船在静水中航行的速度分别为5m/s 和3m/s ,两船从同一渡口过河,已知甲船以最短时间过河,乙船以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同。
则水的流速为( ) A .3m/s B .3.75m/sC .4m/sD .4.75m/s【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由题意,甲船以最短时间过河,乙船以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同,可知,甲乙实际速度方向一样,如图所示可得tan v v θ=水甲cos v v θ=乙水两式相乘,得3sin =5v v θ=乙甲 则3tan =4v v θ=水甲,解得v 水=3.75m/s ,B 正确,ACD 错误。
故选B 。
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 .1:1B .1:2C .1:3D .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。
4.一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。
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。
故选B。
6.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222s h tg+ =B.足球位移大小224Lx s =+C.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值2 tansLθ=D.足球初速度的大小22 02()4g Lv sh=+【答案】C 【解析】【分析】【详解】A、足球运动的时间为:2htg=错;B、足球在水平方向的位移大小为:224Lx s=+所以足球的位移大小:222224Ll h x h s=+=++错C、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为:2tansLθ=,C正确D、足球的初速度的大小为:22024x g Lv st h⎛⎫==+⎪⎝⎭D错误;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.7.如图所示,斜面倾角为37θ=°,小球从斜面顶端P点以初速度v水平抛出,刚好落在斜面中点处。
现将小球以初速度02v水平抛出,不计空气阻力,小球下落后均不弹起,sin370.6︒=,cos370.8︒=,重力加速度为g,则小球两次在空中运动过程中()A.时间之比为1:2B.时间之比为2C.水平位移之比为1:4D.当初速度为0v时,小球在空中离斜面的最远距离为2940vg【答案】BD【解析】【详解】AB.设小球的初速度为v0时,落在斜面上时所用时间为t,斜面长度为L。
小球落在斜面上时有:200122gt gttanv t vθ==解得:2v tantgθ⋅=设落点距斜面顶端距离为S,则有22002v t v tanS vcos gcosθθθ==∝若两次小球均落在斜面上,落点距斜面顶端距离之比为1:4,则第二次落在距斜面顶端4L 处,大于斜面的长度,可知以2v 0水平拋出时小球落在水平面上。
两次下落高度之比1:2,根据212h gt =得: 2 h t g=所以时间之比为1:2,选项A 错误,B 正确; C.根据0x v t =得水平位移之比为:12010122122x x v t v t =⋅=::():选项C 错误;D.当小球的速度方向与斜面平行时,小球到斜面的距离最大。
即在小球距离斜面最远时,垂直于斜面方向的速度等于0。
建立沿斜面和垂直于斜面的平面直角坐标系,将初速度v0和重力加速度g 进行分解,垂直于斜面的最远距离2200()92cos 40v sin v H g gθθ==选项D 正确。
故选BD 。
8.如图所示,在竖直平面内坐标系中的第一象限内有沿x 轴正方向的恒定风力,将质量为0.1kg m =小球以初速度04m/s v =从O 点竖直向上抛出,到达最高点的位置为M 点,落回x 轴时的位置为N (图中没有画出),若不计空气阻力,坐标格为正方形,g 取210m/s ,则( )A .小球在M 点的速度大小为5m/sB .位置N 的坐标为(120),C .小球到达N 点的速度大小为410m/sD .风力大小为10N【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .设正方形的边长为0s ,小球竖直方向做竖直上抛运动有01v gt =解得10.4s t =0122v s t =水平方向做匀加速直线运动有10132v s t =解得小球在M 点的速度大小为16m/s v =选项A 错误;B .由竖直方向运动的对称性可知,小球再经过1t 到达x 轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,位置N 的坐标为(12,0),选项B 正确;C .到N 点时竖直分速度大小为04m/s v =,水平分速度1212m/s x N v a t v ===水平小球到达N 点的速度大小为2v ==选项C 正确; D .水平方向上有11v at =解得215m/s a =水平所以风力大小1.5N F ma ==水平选项D 错误。
故选BC 。
9.一小船在静水中的速度为8m/s ,要渡过宽为80m 、水流速度为6m/s 的河流,下列说法正确的是( ) A .小船渡河的最短时间为8s B .小船渡河的最短时间为10sC .若小船在静水中的速度增大,则小船渡河的最短路程不变D .若小船在静水中的速度比水流速度小,则小船渡河的最短路程不变 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .当船头指向正对岸时渡河时间最短,且最短时间为80s 10s 8d t v ===船 B 正确,A 错误;C .由于船速大于水流的速度,因此小船渡河的最短路程是到达正对岸,若小船在静水中的速度增大,则小船渡河的最短路程不变,C 正确;D .若小船在静水中的速度比水流速度小,则小船不能到达正对岸,因此渡河的最短路程改变,D 错误。
故选BC 。
10.如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为θ,高为h ,重力加速度为g 。
现有一小球在A 处贴着斜面以水平速度v 0射出,最后从B 处离开斜面,下列说法中正确的是( )A .小球的运动轨迹为抛物线B .小球的加速度为g tan θC .小球到达B 12sin h gθD .小球到达B 02sin v h gθ【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sin mg ma θ=因此加速度sin a g θ=B 错误;小球沿斜面方向做匀加速运动21sin sin 2h g t θθ=⋅ 可得运动时间12sin h t gθ=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002sin gx h t v v θ==沿水平y 方向的位移cot y h θ=因此水平位移0222sin v s x y h gθ=+>D 错误。