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平抛运动规律 2

1、关于运动的合成,下列说法中正确的是()

A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大

B.两个匀速直线运动的合运动不可能是匀速直线运动

C.两个分运动互相干扰,共同决定合运动

D.两个分运动的时间一定与它们的合运动时间相等

解答: D

合运动的性质的确是由两个分运动共同来决定,但两个分运动互不干扰,故选项 C错误。合速度与分速度的关系应遵循平行四边形定则,他们的大小可以有各种关系,故选项 A错误。两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动,故选项 B错误。而分运动与合运动具有等时性。

2、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

解答: B

红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,所受合力水平向右,合力与合速度不共线,红蜡块的轨迹应为曲线, A错误。由于做曲线运动的物体所受合力应指向弯曲的一侧, B正确, CD错误。

3、在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为 6 m/ s,摩托艇在静水中的航速是 8 m/ s,战士救人的地点离岸边最近处的距离为 32 m,若战士要用最短的时间将人送上岸,则摩托艇的实际航程是()

A32 m

B40 m

C52 m

D60 m

解答: B

摩托艇行驶的最短时间为此时船速垂直江岸,则摩托艇实际运动的速度,故摩托艇的实际航程 svt40 mB正确。

4、一架飞机以 200 m/ s的速度在高空沿水平线做匀速直线飞行。每相隔 1 s先后从飞机上落下 ABC三个物体。不计空气阻力,在运动过程中( )

AAB200 mBC200 m

BABC在空中排列成一条抛物线

CABC排列在一条竖直线上,间距不变

DABC排列在一条竖直线上,间距不断增大

解答: D

我们讨论此问题时,是 以地面为参考系的。刚从飞机上落下的每一个物体都具有跟飞机一样的水平初速度,因此,在地面上的人看来,落下的物体均做平抛运动。由于它们具有相同的水平速度,所以,它们在空中的位置排在一条竖直线上;落下的物体在竖直方向上均做自由落体运动,故它们之间的距离(自上而下)满足 135的规律,故随着时间的推移,相邻物体间的距离越来越大。若以飞机为参考系,则空中的物体做自由落体运动,就把问题转化为研究相同时间间隔的自由落体运动。

5、( 2010年高考大纲全国卷Ⅰ)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )

Atanθ

B2 tanθ

C. 1/ tanθ

D. 1/2 tanθ

解答: D

如图所示,设小球抛出时的初速度为 v0,则

v xv0

v yv0 cotθ②

v ygt

xv0 t

y=⑤

解①②③④⑤得: D正确。

6、如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体 A的受力情况是()

A.绳的拉力大于 A的重力

B.绳的拉力等于 A的重力

C.绳的拉力小于 A的重力

D.拉力先大于重力,后变为小于重力

解答: A

车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度)为合速度,它的两个分速度 v 1v 2如图所示,其中 v 2就是拉动绳子的速度,它等于 A上升的速度。

由图得 v Av 2vcosθ。

小车匀速向右运动过程中,θ逐渐变小,知 v A逐渐增大,故 A做加速运动,由 A的受力及牛顿第二定律知绳的拉力大于 A的重力,故选 A

7、( 2011年陕西榆林高一检测)如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )

Atanφ= sinθ

Btanφ= cosθ

Ctanφ= tanθ

Dtanφ= 2 tanθ

解答: D

如图所示,

联立①②两式,可得 tanφ= 2 tanθ。

8、一只船在静水中的速度是 3 m/ s,它要横渡一条 30 m宽的河,水流速度为 4 m/ s下列说法中正确的是( )

A.这只船不可能垂直于河岸到达正对岸

B.这只船对地的速度一定是 5 m/ s

C.过河时间可能是 6 s

D.过河时间可能是 12 s

解答: AD

要使船垂直渡河,必须使合速度垂直于河岸,即划船速度沿河岸向上的分速度与水流速度相等,由于 v< v,所以不可能垂直渡河,故 A正确。由于船速方向不确定,船对地的速度无法计算,只有船垂直于河岸时,才有 v5 m/ s,故 B错误.当船速垂直于河岸时,渡河时间最短,其最短时间为C错, D对。

9、如图所示,水平地面上有 PQ两点, A点和 B点分别在 P点和 Q点的正上方,距离地面高度分别为 h 1h 2某时刻在 A点以速度 v 1水平抛出一小球,经时间 t后又从 B点以速度 v 2水平抛出另一球,结果两球同时落在 PQ连线上的 O点,则有()

APOOQv 1 h 1v 2 h 2

BPOOQv 1 hv 2 h

C

D

解答: C

10、如图所示, MN是两块挡板,挡板 Mh′= 10 m,其上边缘与挡板 N的下边缘在同一水平面,从高 h15 mA点以速度 v0水平抛出一小球, A点与两挡板的水平距离分别为 d 110 md 220 m N板的上边缘高于 A点.若能使小球直接进入挡板 M的右边区域,则小球水平抛出的初速度 v0的大小可能是下列给出数据中的哪一个( )

Av08 m/ s

Bv04 m/ s

Cv015 m/ s

Dv021 m/ s

解答: C

小球要想进入 M挡板的右侧,小球最大初速度 v 1使得小球恰好从 N的下端通过,水平位移 d 2v 1 t,竖直位移可以得到最小初速度 v 2使得小球恰好从 M的上端通过,水平位移 d 1v 2 t,竖直位移可以得到小球的初速度在 v 1v 2之间就可以进入 M挡板的右侧,故选 C

11、如图所示,河宽 d100 m,设河水的流速为 v 1,船在静水中的速度为 v 2,小船从 A点出发,在渡河时,船身保持平行移动,若出发时船头指向河对岸的上游 B点处,经过 10 min,小船恰好到达河正对岸的 C点,若出发时船头指向河正对岸的 C点,经过 8 min小船到达 C点下游的 D点处,求:

( 1)船在静水中的速度 v 2的大小;

( 2)河水流速 v 1的大小;

( 3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离 CD

解答:( 1) 0.208 m/ s( 2) 0.125 m/ s( 3) 60 m

解析:

1)当船头正对 C点航行时,所用时间最短,由

( 2)设 AB与上游河岸成α角,由题知船头正对 B点航行,正好达对岸 C点,航程最短,如图所示。