第1讲曲线运动平抛运动.docx

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1、第1讲曲线运动平抛运动I、随堂检测演练、I1.图4一1一15物理实验小组利用如图4-1-15所示装置测量物体平抛运动的初速度.他们经多次实验和计算后发现:在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重锤线的投影落在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可直观地得到小球做平抛运动的初速度.如图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺(图中P点为重锤所指位置),可能正确的是()解析:由于高度一定,00.2 0.4 0.6 0.8l.0ms0 0.2 0.4 0.60.8 1.0 m/0.20.4 0.6 0.81.0平抛运动的时间t =比,在刻度线上速度分布均匀,A

2、正确. 答案:A y-5D1.2 - III I IIIII I IkJ 户:,nTu第可罂TTI h%T 罂,rTlETllIT jupEpng尸 歹尸 自一定,水平速度。=:,即。与X成正2.图 4- 1 16如图4-1-16为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是()A.。点的速率比。点的速率大B. A点的加速度与速度的夹角小于90C. A点的加速度比。点的加速度大D.从A到。加速度与速度的夹角先增大后减小解析:质点做匀变速曲线运动,合力的大小方向均不变,加速度不变,故C错误;由8点速度与加速度相互垂直可知,合力方向与8点切线垂直且

3、向下,故质点由。到。过程,合力做正功,速率增大,A正确.A点的加速度方向与过A的切线也即速度方向夹角大于90。,B错误,从A到。加速度与速度的夹角一直变小,D错误.答案:A图4-117(2010北京西城区抽样)随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如图4117所示,某人从高出水平地面力的坡上水平击出一个质量为?的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴.则()A.球被击出后做平抛运动B.该球从被击出到落入A穴所用的时间为、旧C.球被击出时的初速度大小为L仔D.球被击出后受到的水平风力的大小为小g/?/L解析:由于受到恒定的水平风力的

4、作用,球被击出后在水平方向做匀减速运动,A错误;由人=/产得球从被击出到落入A穴所用的时间为,=、秒,B正确;由题述高尔夫球竖直地落入A穴可知球水平末速度为零,由L=vM得球被击出时的初速度大小为V0=L、杵,C正确;由的=小得球水平方向加速度大小=gL7,球被击出后受到的水平风力的大小为尸=JM=WgL/?,D错误.答案:BC图4一1一18如图4一118所示,在斜面顶端。处以速度水平抛出一小球,经过时间恰好落在斜面底端P处;今在P点正上方与等高的b处以速度水平抛出另一小球,经过时间少恰好落在斜面的中点处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是()A. Va = VbC. ta = tbB.va=

5、y2vhD. ta=y2tb解析:做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定I=彳,。物体下落的高度是b的2倍,有电=小dD正确;水平方向的距离由高度和初速度决定X=%、楞,由题意得。的水平位移是人的2倍,可知外=也办,B正确.答案:BD图4一1一19甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽为“,河水流速为研),划船速度均为出发时两船相距为呈“,甲、乙两船船头均与河岸成60。角,如图4119所示,已知乙船恰好能垂直到达对岸A点,则下列判断正确的是()A.甲、乙两船到达对岸的时间不同B.v=2voC.两船可能在未到达对岸前相遇D.甲船也在A点靠岸解析:渡河时间均为忌力向乙能垂直于河岸渡河,对

6、乙船,由0COS6O。=%,可得。ColllUU=2vo,甲船在该时间内沿水流方向的位移为(0CoS60o+Vo)psilQo=3H刚好到A点.综上所述,A、C错误,B、D正确.答案:BDTH。H:r77777777777777777777777777/图4120如图4一1一20所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度加=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块8也以相同的初速度的同方向滑出,8与地面间的动摩擦因数为=0.5,4、B均可看做质点,空气阻力不计,重力加速度g取10ms2,求:(IM球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移;(2)A球落地时,A、8之间的距离.

7、解析:根据得f=3s,由X=IW得x=30m.(2)对于B球,根据尸合=机。,Fmgt可得加速度大小=5m/s?.判断得在A落地之前8已经停止运动,M=X=30m,由=2&t8x=10m,则&1=八一切=2Om答案:(1)3s30m(2)20m人作业手册,1.一个物体在相互垂直的恒力吊和正2作用下,由静止开始运动,经过一段时间后,突然撤去F2,则物体的运动情况将是()A.物体做匀变速曲线运动B.物体做变加速曲线运动C.物体做匀速直线运动D.物体沿尸1的方向做匀加速直线运动解析:物体在相互垂直的恒力a和尸2的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,其速度方向与尸台的方向一致,经过一段时间后,撤去尸2

8、,尸1与0不在同一直线上,故物体必做曲线运动;由于R恒定,由。=誓,也恒定,故应为匀变速曲线运动,选项A正确.答案:A图4一1一21一小船在河中XOy平面内运动的轨迹如图4一1一21所示,下列判断正确的是()A.若小船在X方向始终匀速,则),方向先加速后减速B.若小船在X方向始终匀速,则y方向先减速后加速C.若小船在y方向始终匀速,则X方向先减速后加速D.若小船在y方向始终匀速,则X方向先加速后减速解析:小船运额轨迹上各点的切线方向为小船的合速度方向,若小船在X方向始终匀速,由合速度方向的变化可知,小船在y方向的速度先减小再增加.故A错误,B正确;若小船在y方向始终匀速,由合速度方向的变化可知

9、,小船在彳方向的速度先增加后减小,故C错误,D正确.答案:BDO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。一,图线,如图4122所示.若平抛运动的时间大于2小下列说法中正确的是)A.B.C.D.图线2表示竖直分运动的v-t图线/1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30。九时间内的竖直位移与水平位移之比为1:22h时刻的速度方向与初速度方向夹角为60解析:平抛运动在竖直方向做自由落体运动,其竖直方向速度。2=划,选项A正确;/1时刻水平速度与竖直速度相等,0=gf,合速度方向与初速度方向夹角为45。,选项B错;力时间内的水平位移X=OIfI,竖直位移丫=*=

10、/力=5,选项C正确;2。时刻竖直速度Vi=2gh,tana=V2,s=2,合速度方向与初速度方向夹角为a=arctan260,选项D错.答案:AC4.图4123如图4123所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度s、S抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知04与08互相垂直,且OA与竖直方向成Q角,则两小球初速度之比意为()A.tanaB.cosaC.tancctanaD.cosacosa解析:两小球被抛出后都做平抛运动,设容器半径为R,两小球运动时间分别为以、加,对A球:TCsina=VAtA,RCOSa=%面对8球:Rcosa=VtRSina=

11、5区,解四式可得:=tanajtana,C项正确.答案:C5.“512”汶川大地震,牵动了全国人民的心.一架装我救灾物资的直升飞机,以10m/s的速度水平飞行,在距地面180m的高度处,欲将救灾物资准确投放至地面目标,若不计空气阻力,g取IOm/S?,则()A.物资投出后经过6s到达地面目标B.物资投出后经过18s到达地面目标C.应在距地面目标水平距离60m处投出物资D.应在距地面目标水平距离18Om处投出物资解析:本题考查平抛运动的规律.物资投出后做平抛运动,其落地所用时间由高度决定,i=、倍=6s,A项正确,B项错误;抛出后至落地的水平位移为x=3=60m,C项正确,D项错误.答案:AC2

12、4/8图4一1一24在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系XOy,质量为1kg的物体原来静止在坐标原点0(00),从I=O时刻起受到如图4124所示随时间变化的外力作用,4表示沿y轴方向的外力,吊表示沿X轴方向的外力,下列说法中正确的是()A.前2s内物体沿X轴做匀加速直线运动B.后2s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿),轴方向C. 4s末物体坐标为(4m,4m)D. 4s末物体坐标为(12m,4m)解析:前2s内物体只受K轴方向的作用力,故沿X轴做匀加速直线运动,A正确;其加速度为小=2ms2,位移为x=2=4m.后2s内物体沿X轴方向做匀速直线运动,位移为x=8m,沿y轴方向做匀加速直

13、线运动,加速度为的=2ms2,位移为y=/%/2=4m,故4s末物体坐标为(12m,4m),D正确.答案:AD图4一1一25(2010开封期末)如图4一1一25所示,取稍长的细杆,其一端固定一枚铁钉,另一端用羽毛做一个尾翼,做成4、8两只飞镖,将一软木板挂在竖直墙壁上,作为镖靶.在离墙壁一定距离的同一处,将它们水平掷出,不计空气阻力,两只飞镖插在靶上的状态如图4一1一25所示(侧视图).则下列说法中正确的是()A. 4镖掷出时的初速度比8镖掷出时的初速度大B. 8镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大C. B镖的运动时间比A镖的运动时间长D. 4镖的质量一定比8镖的质量大解析:平抛运动可以

14、分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.即X=Vo/,y=*r2.题目中两飞镖在同一处水平抛出,飞镖4在竖直方向下落的距离大,说明飞镖8在空中运动的时间长.又因为两飞镖抛出时距墙壁的水平距离相同,所以飞镖3的水平速度小.所以选项A、C正确;两飞镖的质量大小不能确定,所以选项D错误;飞镖8的水平速度比飞镖A小,但飞镖8的竖直速度比飞镖A大,而末速度指的是水平速度和竖直速度的合速度.因此不能确定两飞镖的末速度,所以选项B错误.答案:AC图4-126如图4L26所示,高为=1.25m的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为60kg的滑雪爱好者,以一定的初速度。向平台边缘滑去,着地时的速度方向

15、与水平地面的夹角为45。(取重力加速度g=10ms2).由此可知正确的是()A.滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0m/sB.滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5mC.滑雪者在空中运动的时间为0.5sD.滑雪者养地的速度大小为5啦m/s解析:滑雪者平抛运动的时间f=、y=0.5s,落地时的竖直速度。=gf=5.0ms,因着地速度与水平方向的夹角为45。,由0cos45。=%,vsin45o=vv,可得滑雪者离开平台的水平速度&)=5.0m/s,着地的速度大小为。=5啦m/s,平抛过程的水平距离为x=tV=2.5m,故A、B、C、D均正确.答案:ABCDS4-1-27乒乓球在我国有广泛的群众基础,并有“国球”的美誉,中国乒乓球的水平也处于世界领先地位.现讨论乒乓球发球问题,已知球台长L.网高力,假设乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.若球

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