


2022年高考物理一轮复习专题05抛体运动(2)
展开 这是一份2022年高考物理一轮复习专题05抛体运动(2),共34页。试卷主要包含了单选题,共14小题,多选题,共6小题,填空题,共4小题,解答题,共12小题等内容,欢迎下载使用。
2022年高考物理一轮复习专题05抛体运动(2)
练习
一、单选题,共14小题
1.为了研究平抛物体的运动,用两个完全相同的小球A、B做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球立即水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落地。自开始下落到落地前的过程中,两球的( )
A.位移相同B.未速度相同C.末动能相等D.重力做功相等
2.如图所示,“套圈圈”时,小孩和大人直立在界外同一位置,在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环,恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可视为平抛运动,下列说法正确的是( )
A.小孩抛出的圆环速度大小较小
B.两人抛出的圆环速度大小相等
C.小孩抛出的圆环在空中运动的时间较短
D.两人抛出的圆环在空中运动的时间相等
3.利用牛顿第一定律可以判断,下列说法正确的是( )
A.水平飞行的飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹,一定能击中目标
B.地球在从西向东自转,你向上跳起来以后,落地点一定在起跳点的西边的某一位置
C.向空中抛出的物体,在空中向上运动时,受到向上的作用力,致使它上升一定高度才下落
D.乘车时人必须系好安全带,是为了防止突然刹车时,人继续向前运动而被撞伤
4.关于合运动与分运动的叙述,下列说法中正确的是( )
A.合运动速度一定比每一个分运动速度大
B.两个变速直线运动的合运动可能是直线运动
C.只要两个分运动是直线运动,那么它们的合运动也一定是直线运动
D.两个分运动的时间之和与它们的合运动的时间相等
5.沿平直轨道以速度v匀速行驶的车厢内,车厢前壁高为h的光滑架上放着一个小球随车一起作匀速运动,如图,若车厢突然改为以加速度a向前作匀加速直线运动,小球将脱离支架而下落,在车厢内的乘客小军看来( )
A.小球的运动轨迹为向后的抛物线
B.小球作自由落体运动
C.小球的运动轨迹为向前的抛物线
D.小球的运动轨迹为斜向后的直线
6.一个晴朗无风的冬日,滑雪运动员从雪坡上以的水平速度滑出,落在雪坡下面的水平面上,运动员在空中保持姿势不变。则当增大时( )
A.落地时间增大B.飞出的水平距离增大
C.落地时速度减小D.落地时速度方向不变
7.物体在做平抛运动的过程中,下列哪些量是不变的( )
A.物体运动的加速度B.物体的速度
C.物体竖直向下的分速度D.物体位移的方向
8.如图,细绳一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为( )
A. B.
C. D.
9.流沙是一种可以流动的沙,可以轻而易举地把一些大型动物困住,但是一些小动物却可以顺利地通过流沙区域。现一小动物想从流沙河河岸上的某点到达正对岸,已知流沙的速度大小为,小动物在静沙中的速度大小为(),流沙河的宽度为d,则小动物通过流沙河的时间为( )
A.B.C.D.
10.平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图像,如图所示,若平抛运动的时间大于2t1, g=10m/s2, 则下列说法中正确的是:
A.图线1表示竖直分运动的v-t图线
B.图线2表示水平分运动的v-t图线
C.t1时间内物体速度的变化量大小为20t1(m/s),方向与水平方向成450
D.t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为45°
11.一物体在以为直角坐标系的平面上运动,其运动规律为,(式中的物理量单位均为国际单位),关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体在轴方向上做匀减速直线运动
B.物体在轴方向上做匀加速直线运动
C.物体运动的轨迹,可能是直线,也可能是曲线
D.物体运动的轨迹是一条曲线
12.如图所示,小球从楼梯上水平抛出,所有台阶的宽度和高度均为,下列说法正确的是( )
A.增大小球的水平速度,下落时间一定变大
B.落在第三级台阶的速度范围为
C.以抛出的小球将落在第五级台阶
D.以抛出的小球落在台阶上的时间为
13.如图所示,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向飞出,同时B球自由落下。多次改变小球距地面的高度和打击的力度,均可观察到两球同时落地。这个实验现象说明( )
A.A球在竖直方向上做自由落体运动B.A球在竖直方向上做匀速直线运动
C.A球在水平方向上做匀速直线运动D.A球在水平方向上做匀加速直线运动
14.质量为的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑轻质定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率水平向右做匀速直线运动。如图所示,小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.物体P做减速直线运动
B.绳的拉力等于
C.此时绳的拉力对P做功的功率等于
D.此时物体P的速率为
二、多选题,共6小题
15.物体甲运动的x﹣t图像和物体乙运动的v﹣t图像分别如图所示,则这两个物体的运动情况描述正确是( )
A.甲在0~6s时间内运动方向发生改变,它通过的总位移为零
B.甲在0~6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
C.乙在0~6s时间内平均速度为0,平均速率为1m/s
D.乙在零时刻和第6秒末速度相同
16.以速度v0水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,此物体的( )
A.竖直分速度等于水平分速度
B.瞬时速度为
C.运动时间为
D.位移为
17.如图所示,挡板OM与竖直方向的夹角为q,一小球(视为质点)从O点正下方P点以某一速度水平抛出,小球运动到Q点时恰好不和挡板碰撞(小球轨迹所在平面与挡板垂直)。测得小球从P点运动到Q点所用时间为t,若不计空气阻力,重力加速度大小为g,则以下判断中正确的是( )
A.Q点速度大小为
B.Q点速度大小为
C.O、P间的距离为
D.O、P间的距离为gt2
18.如图所示,某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落到斜面雪坡上,若斜面雪坡的倾角为,飞出时的速度大小为,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为,则( )。
A.如果不同,该运动员落到斜面雪坡时的速度方向也就不同
B.不论多大,该运动员落到斜面雪坡时的速度方向都相同
C.运动员从飞出到离斜面雪坡最远处所用的时间为
D.运动员落到斜面雪坡时的速度大小是
19.如图所示,在O点将a、b、c三个小球以不同的初速度平抛,已知小球a、b落在倾角为60°的斜面上,小球c垂直打在倾角为30°的斜面上。下列说法正确的是( )
A.小球a、b的竖直位移与水平位移之比相同
B.小球a、b的运动时间之比等于初速度的平方之比
C.若小球b、c运动时间相等,则小球b、c平抛初速度之比为1:2
D.若小球a、c运动时间相等,则a、c小球速度变化量相等
20.一光滑宽阔的斜面,倾角为θ,高为h,现有一小球在A处以水平速度v0射出,最后从B处离开斜面,下列说法正确的是( )
A.小球的运动轨迹为抛物线
B.小球的加速度为gsinθ
C.小球从A处到达B处所用的时间为
D.小球到达B处的水平方向位移大小
三、填空题,共4小题
21.在倾角为37°足够长的斜面上,从A点以6m/s的速度水平抛出一小球,小球落在B点,如图所示,则小球在空中飞行的时间为__________s;AB间的距离为__________m。,,。
22.某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下∶
(a)用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。
(b)将小球平行于竖直墙面水平向右抛出,利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置,得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力,重力加速度为g。
(1)A点______(填“是”或“不是”)抛出点;
(2)连拍照相的时间间隔T=______;
(3)小球在位置B的速度大小v=______。
23.如图,从高h处以初速度水平抛出小球①,同时从地面以速度竖直上抛小球②,不计空气阻力,两小球恰在空中相遇,则小球从抛出到相遇所用时间为: ____抛出时两小球间水平距离为: _____.
24.如图甲所示为某公司新研发的投篮机器人。已知机器人的投篮位置点O与篮筐中心点A等高,且的水平距离为L,当机器人从点O斜向上抛出篮球时,刚好沿如图乙所示轨迹击中A点,轨迹的最高点与抛出点O的竖直距离为H。已知重力加速度为g,不计空气阻力,篮球可视为质点,则篮球在空中运动的时间为______,篮球从O点抛出时的速度大小为______(用题中所给的字母和g表示)
四、解答题,共12小题
25.以10m/s的初速度从距水平地面20m高的塔上水平抛出一个石子。不计空气阻力,g取10m/s2,求
(1)石子落地的时间和竖直速度
(2)石子落地时的水平位移
26.当汽车通过拱桥顶点的速度为20m/s时,拱桥的圆弧半径为100米,汽车受到拱桥的支持力多大?汽车的质量m=200kg,g=10m/s2
27.(1)物体沿着圆周的运动是一种常见的运动,匀速圆周运动是当中最简单也是较基本的一种,由于做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化,因而匀速周运动仍旧是一种变速运动,具有加速度。
可按如下模型来研究做匀速圆周运动的物体的加速度:设质点沿半径为r、圆心为O的圆周以恒定大小的速度v运动,某时刻质点位于位置A;经极短时间后运动到位置B,如图所示。试根据加速度的定义,推导质点在位置A时的加速度的大小;
(2)在研究匀变速直线运动的“位移”时,我们常旧“以恒代变”的思想;在研究曲线运动的“瞬时速度”时,又常用“化曲为直”的思想,而在研究一般的曲线运动时我们用的更多的是一种”化曲为圆”的思想,即对于一般的曲线运动,尽管曲线各个位置的弯曲程度不详,但在研究时,可以将曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看做半径为某个合适值的圆周运动的部分,进而采用圆周运动的分析方法来进行研究,叫做曲率半径。
如图乙所示,将物体以初速度v0斜向上抛出,与水平方向间的夹角为θ,试据此分析图所示的斜抛运动中,物体在轨迹最高点处的曲率半径(重力加速度为g)。
28.质量为m=1.0kg的小物块静止在倾角为37°的斜面的底端,现对其施一沿斜面向上的力F,力随时间变化的情况如图所示,已知sin37°=0.6,cos370=0.8,物块与斜面间的动摩擦因数m=0.25,取g=10m/s2,设斜面足够长.求:
(1)物体受到的摩擦力多大?
(2)力F作用下物体的加速度?4秒内物体沿斜面上滑的距离?
(3)4秒末物体运动的速度
(4)物块沿斜面向上运动的最长时间
29.如图甲所示为一水平传送带装置的示意图,传送带两端点A与B间的距离为L=6.0m,一物块(可视为质点)从A处以v0=7m/s的水平速度滑上传送带,设物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10m/s2
(1)若传送带静止,求物块离开B点时的速度;
(2)若传送带以v转=5m/s的速度逆时针匀速转动,求物块离开B点的速度;
(3)物块离开B点的速度与传送带匀速运动的速度是有关系的.若传送带顺时针匀速运动,用v转表示传送带的速度,vB表示物块离开B点的速度,请在答题卡上的图乙中画出vB与v转的关系图象.(请在图中标注关键点的坐标值,如有需要,可取=8.5)
30.如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩平抛的初速度;
(2)小孩从离开平台到A点所用的时间;
(3)若小孩运动到轨道最低点O时的速度为m/s,则小孩对轨道的压力为多少?
31.如图所示,倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面正上方有一小球以速度v0水平抛出,经过0.4 s,小球恰好垂直斜面落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。空气阻力不计,已知 sin 37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2,求:
(1)小球水平抛出的速度v0的大小;
(2)小滑块的初速度v的大小。
32.如图所示,一质量为、电荷量为的正粒子,在处沿着图示的方向进入磁感应强度为的匀强磁场,此磁场方向垂直纸面向里,结果粒子正好从离点距离为的点处沿垂直于的方向进入匀强电场,此电场方向与平行且向上,最后离子打在点处,点与点的距离为,且,不计带电粒子的重力,粒子运动轨迹始终在纸面内,求:
(1)粒子从点入射的速度的大小;
(2)匀强电场的电场强度的大小;
(3)粒子从点运动到点所用的时间。
33.如图所示,长为L=6.25m的水平传送带以速度v1=5m/s匀速运动,质量均为m的小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,某时刻P在传送带左端具有向右的速度v2=8m/s,P与定滑轮间的绳水平,P与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.求:
(1)P物体刚开始在传送带上运动的加速度大小;
(2)P物体在传送带上运动的时间.
34.如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高。质量m=1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与路面间的动摩擦因数μ2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。试求:
(1)物块经过B端时速度的大小;
(2)物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小;
(3)若μ2的大小可以变化,要使物块不从木板上滑下来,木板至少的长度L与μ2的关系。
35.如图所示,水平拉力作用下,质量为m的物体A向右运动,质量为m的物体B与水平面间的动摩擦因数为u,A与水平间的摩擦,绳子与定滑轮间的摩擦不计,定滑轮的大小忽略不计.
(1)若图示时刻A物体的速度为v,绳子与水平向右方向的夹角为θ,求物体B的速度.
(2)若图示时刻,物体A向右加速运动,物体A的加速度为a,绳子与水平向右方向的夹角为θ,水平拉力大小为F,求物体B的加速度.
(3)若物体A在恒力F的作用下以速度为v向右匀速运动,一段时间内B向右运动一段距离,绳子与水平向右的夹角从θ1变为θ2, 设A、B的高度差为H,求此过程中物体B克服摩擦力做的功.
36.如图所示,质量M=1.0 kg的长木板静止在光滑水平面上,在长木板的右端放一质量m=1.0 kg的小滑块(可视为质点),小滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.20.现用水平恒力F=6.0 N向右拉长木板,使小滑块与长木板发生相对滑动,经过t=1.0 s撤去力F.小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下.求:
(1)撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大?
(2)小滑块相对长木板静止时,小滑块相对地面运动的总位移.
参考答案
1.D
【详解】
A.平抛的小球位移更大,故A错误;
B.两小球竖直分速度相同,但平抛的小球还有水平分速度,故末速度不同,B错误了;
C.由于两小球末速度不同,故末动能不同,C错误;
D.两小球质量相同,下落高度相同,故重力做功相同,D正确;
故选D。
2.C
【详解】
CD.平抛运动的物体飞行时间由高度决定,根据公式有
小孩抛出的圆环下落高度低,所以小孩抛出的圆环在空中运动的时间较短。故C正确;D错误;
AB.根据水平方向做匀速直线运动,有
知,水平位移相等,则小孩抛环的速度较大,故A错误;B错误。
故选C。
3.D
【详解】
A.飞行的飞机投弹时,炸弹做平抛运动,在目标的正上方投弹,不能击中目标.故A错误.
B.尽管地球自西向东自转,但地面上的人竖直向上跳起后,还是会落到原地,这是因为人与地球具有相同的速度.故B错误.
C.做竖直上抛的物体,在空中向上运动是由于惯性的原因,不仅没有受到向上的作用力,还受到向下的重力的作用.故C错误.
D.乘车时人必须系好安全带,是为了防止突然刹车时,由于惯性,人继续向前运动而被撞伤.故D正确.
4.B
【详解】
A.合运动速度不一定比每一个分运动速度大,A错误;
B.两个变速直线运动的合速度方向与合外力在同一直线时其合运动就是直线运动,B正确;
C.两个分运动是直线运动,如果它们的合速度方向与合外力不在同一直线时,其合运动就是曲线运动,C错误;
D.两个分运动的时间与它们的合运动的时间相等,分运动与合运动具有等时性,D错误。
故选B。
5.D
【详解】
小球脱离支架后做平抛运动,即水平方向向前以速度v做匀速运动,而竖直方向向下做自由落体运动;而人在水平方向做向前的匀加速运动,故当小球下落的过程中,人与小球的水平距离逐渐减小,故在人看来小球的运动轨迹是斜向后的直线。
故选D。
6.B
【详解】
A.运动员做平抛运动,则运动时间由竖直高度决定,则初速度变大时,落地时间t不变,选项A错误;
B.根据x=v0t可知,飞出的水平距离增大,选项B正确;
C.落地时水平速度变大,竖直速度vy=gt不变,则落地时速度变大,选项C错误;
D.落地时水平速度变大,竖直速度vy=gt不变,则可知,落地时速度方向改变,选项D错误;
故选B。
7.A
【详解】
平抛运动的物体加速度不变,A正确;速度的大小方向均不断变化,竖直向下的分速度逐渐变大,位移的方向也不断变化,BCD不正确.
8.A
【解析】试题分析:对线与CD光盘交点进行运动的合成与分解,此点既有沿着线方向的运动,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.
线与光盘交点参与两个运动,一是沿着线的方向运动,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;而线的速度的方向,即为小球上升的速度大小,故D正确;
9.A
【详解】
要想到达某点的正对面,则需要小动物的速度在流沙河方向的分速度和流沙的速度等大反向,由运动的分解得,在垂直于流沙河方向的速度为
则时间
故A正确,BCD错误。
故选A。
10.D
【详解】
试题分析:平抛运动在水平方向匀速直线运动,在竖直方向自由落体运动,因此1代表水平方向,2代表竖直方向.所以AB均错.t1时间内物体速度的变化量大小为=10t1(m/s),方向与水平方向成450,所以C错D对.
考点:平抛运动
点评:本题考查了平抛运动知识:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体,根据规律列式求解.
11.B
【详解】
AB.根据位移时间公式得
,,,
所以物体在两个方向上均做匀加速直线运动,A错误,B正确;
CD.因为有
所以物体运动的轨迹是一条直线。CD错误。
故选B。
12.B
【详解】
A.若落到同一台阶不同点,速度不同,时间相同,A错误;
B.落到第三级台阶最小速度为刚过第二级右边,由
解得
当落到第三级台阶右边时速度最大有
解得
B正确;
C.构建一角的斜面,由
解得
故落在第四级台阶上,C错误;
D.由公式
可得时间不是,D错误。
故选B。
13.A
【详解】
本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比,只能说明A竖直方向运动情况,不能反映A水平方向的运动情况,每次两球都同时落地,说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。
故选A。
14.D
【详解】
AD.将小车的速度v进行分解如图所示
则有
小车以速率v水平向右做匀速直线运动,减小,增大,故物体P做加速直线运动,故A错误,D正确;
B.对物体P沿斜面方向,由牛顿第二定律
由于物体P做加速直线运动,所以绳的拉力
故B错误;
C.此时绳的拉力对P做功的功率等于
故C错误。
故选D。
15.BC
【详解】
AB.根据x-t图线的斜率表示速度,知甲在0~6s时间内速度不变,运动的方向不变,总位移为
△x甲=2m-(-2m)=4m
故A错误,B正确;
CD.乙在0~6s时间内,先沿负方向做匀减速直线运动,后沿正方向做匀加速直线运动,速度的方向在3s时发生改变。在零时刻和第6秒末速度大小相同,方向不同;根据图线与时间轴围成的面积表示位移,则乙的总位移为零,平均速度为零;路程为
平均速率为
故C正确,D错误。
故选BC。
16.BC
【详解】
C.由题意可知
v0t=gt2
解得
故C正确;
D.则合位移为
故D错误;
A.此时竖直分速度为
vy=gt=2v0
故A错误;
B.合速度
故B正确。
故选BC。
17.AC
【详解】
AB.由于小球恰好不和挡板碰撞,达到斜面时,速度方向与挡板恰好平行,有
解得
故A正确,B错误;
CD.小球做平抛运动,竖直方向的位移为,水平位移为,由几何关系得
将Q点速度分解有
联立解得
故C正确,D错误。
故选AC。
18.BD
【详解】
AB.设该运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为β,则
所以则该运动员落到雪坡时的速度方向不变,故A错误,B正确;
C.当运动员速度方向与斜坡方向平行时,距离斜坡最远,根据平行四边形定则知,此时竖直方向的速度为
所用的时间为,则
故C错误;
D.当运动员落在斜坡上时,速度方向与水平方向夹角的正切值
解得
根据平行四边形定则知,落在雪坡上的速度
故D正确。
故选BD。
19.ACD
【详解】
A.在斜面顶端以不同的初速度水平抛出几个小球,小球a、b均落在同一斜面上,斜面的底角不变,根据几何关系可知位移夹角不变,即小球a、b的竖直位移与水平位移之比都为tan60°,故A选项正确;
B.根据平抛运动规律和几何关系,分析小球a、b可知
解得
即小球a,b的运动时间之比等于初速度之比,故B错误:
C.根据平抛运动规律和几何关系,分析小球c可知
若小球b、c运动时间相等
解得
故C选项正确;
D.若小球a、c运动时间相等,由于a、c加速度相同,根据△v=gt,a、c小球速度变化量相等,选项D正确。
故选ACD。
20.ABC
【详解】
A.小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度方向垂直,做类平抛运动,其运动轨迹为抛物线,A正确;
B.根据牛顿第二定律知,小球的加速度
a==gsinθ,
B正确;
C.小球在沿加速度方向上的位移为
根据
解得运动时间
C正确;
小球在沿初速度方向的位移
x=v0t=
小球在沿加速度方向的位移的水平分位移
则小球在水平方向的总位移
D错误。
故选ABC。
21.0.9 6.75
【详解】
[1]小球在空中飞行的时间为t,根据平抛运动规律有
小球落在B点,结合几何知识有
联立解得
[2]A、B两点间的距离
m
22.不是
【详解】
(1)[1]因AB与BC竖直方向位移之比为2:3,不是从1开始的连续奇数比,这A点不是抛出点;
(2)[2]根据
连拍照相的时间间隔
(3)[3]水平速度
小球在位置B的竖直速度
则B点的速度大小
23.
【详解】
设相遇的时间为t,此时小球1在竖直方向上的位移,小球2在竖直方向上的位移.根据,解得,相遇时,小球1在水平方向上的位移,该位移为两球抛出时的水平距离.
点睛:解决本题关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,以及知道两球相遇时在竖直方向上的位移之和等于H.
24.
【详解】
[1]斜抛运动竖直方向是竖直上抛运动,根据对称性可知,篮球在空中运动的时间为
[2]竖直方向,由速度位移关系可知
水平方向有
篮球从O点抛出时的速度大小为
25.(1)2s , 20m/s ;(2)20m
【详解】
(1)根据自由落体运动公式
h=gt2
可得
竖直速度
vy=gt=20m/s
(2)石子落地时的水平位移
x=v0t=20m
26.1200N
【详解】
根据牛顿第二定律得,
解得支持力N=mg
根据牛顿第三定律知,汽车对桥顶的压力为1200N.
27.(1)或;(2)
【详解】
(1)当足够小时,、的夹角就足够小,角所对的弦和弧的长度就近似相等。因此
在时间内,所对方向变化的角度为
联立可得
代入加速度定义式,可得向心加速度大小的表达式为
上式也可以写为
(2)在斜抛运动最高点,质点的速度为
可以把质点的运动看成是半径为的圆周运动,因为质点只受重力,所以根据牛顿第二定律可得
联立可得
28.(1)2N (2)2m/s2 16m (3)8m/s (4)5s
【分析】
对物体受力分析,受重力、支持力、滑动摩擦力,将重力按照作用效果正交分解,根据牛顿第二定律列式分析求解加速度,根据运动公式求解速度和位移.
【详解】
(1)对木箱受力分析,将重力G沿斜面和垂直斜面方向分解:
G1=mgsinθ
G2=mgcosθ
根据牛顿第二定律,有:N-mgcosθ=0
解得:N=mgcosθ=1.0×10×0.8=8N
根据牛顿第三定律,压力物体对斜面的正压力为8N;
由f=μN=0.25×8N=2N
(2)物体所受的合力:
F合=F-(f+G1)=10-(2+1.0×10×0.6)=2N 方向沿斜面向上
由牛顿第二定律得:
4秒内物体沿斜面上滑的距离为:x=at2=×2×42m=16m
(3)由v=at=2×4m/s=8m/s
(4)物体4s后的加速度大小为:a′=gsin37°+μgcos37°=10×0.6+0.25×10×0.8m/s2=8m/s2,
方向沿斜面向下.撤掉力后再经时间t′停止,则有:
物块沿斜面向上运动的最长时间为:t″=t+t′=4+1s=5s
【点睛】
本题关键是正确的对物体受力分析,然后结合牛顿第二定律、滑动摩擦定律列式求解,正确分析物理过程是解题的关键.
29.(1),(2),(3).
【详解】
(1)若传送带静止,物块一直匀减速至B点,由牛顿第二定律得,物块的加速度
由
得,物块离开B点时的速度
(2)若传送带以的速度逆时针匀速转动,物块的受力情况不变,则物块离开B点的速度仍为。
(3)若传送带顺时针匀速运动时,
①当时,物块一直减速到B点,则;
②若物块始终加速直至离开B点,其加速度
则有
即:当时,物块一直匀加速到B点并以的速度离开B点;
③当时,物块匀减速至等于传送带的速度后,匀速运动至B点离开,则有;
④当时,物块匀加速至等于传送带的速度后,匀速运动至B点离开,则有;
即:时,;如图所示
30.(1)3m/s(2)0.4s(3)1290N
【详解】
(1,2)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向(如图)
则:
又由:
得:
而:
vy=gt=4m/s
联立以上各式得:
v0=3m/s
(3)在最低点,据牛顿第二定律,有:
代入数据解得
FN=1290N
由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N。
31.(1)3m/s;(2)5.35m/s
【详解】
(1)设小球落入凹槽时竖直速度为,则有
因此有
(2)小球落入凹槽时的水平位移
则滑块的位移为
根据牛顿第二定律,滑块上滑的加速度为
根据公式可得
32.(1);(2);(3)
【详解】
(1)解:如图所示,设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为R,由几何关系,得
①
得
②
③
解得
④
(2)带电粒子在电场中做类平抛运动,则
⑤
⑥
⑥
联立解得
⑦
(3)设带电粒子在磁场中运动的时间为,则
⑧
带电粒子在电场中运动的时间为
⑧
粒子从D点运动到P点所用的时间为
⑨
33.(1)6m/s2 (2) 1.5s
【详解】
试题分析:(1)设P开始做减速运动的加速度为a1,对P有 (1分)
对Q有 1分
解得a1=6m/s2 (2分)
(2)经时间t1与传送带达相同速度,s (1分)
在时间t1内P的位移m (1分)
达共同速度后P做减速运动 (1分)
设加速度大小为a2,对P有 (1分)
对Q有 (1分)
解得a1=,4m/s2
P到达传送带右端的速度m/s (1分)
此过程中P运动的时间s ( 1分)
故P物体在传送带上运动的时间t=t1+t2=1.5s ( 1分)
考点:本题考查牛顿第二定律
34.(1)2m/s;(2)46N;(3)当μ2≥0.1时L=9m,当μ2<0.1时
【详解】
(1)根据几何关系可知物块在B点的速度方向与竖直方向夹角为θ=37°,由速度的分解可得物块经过B端时速度的大小为
vB==2m/s ①
(2)设物块到达C点时的速度大小为vC,则对物块从B到C的运动过程应用动能定理有
mg(R+Rsinθ)=mvC2-mvB2 ②
解得vC=6m/s。
设物块经过C点时所受轨道的支持力大小为FN,此时由牛顿第二定律得
FN-mg=m ③
联立①②③并代入数据解得FN=46N,由牛顿第三定律知,物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小为
F压=FN=46N ④
(3)a.若物块在木板上滑动时木板仍静止,则有
⑤
即当时,根据动能定理有
⑥
解得L=9m。
b. 若物块在木板上滑动时木板也运动,则有
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