平抛运动与运动的合成分解竞赛题解析.docx
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平抛运动与运动的合成分解竞赛题解析
平抛运动与运动的合成分解竞赛题
11.如图所示,一小船位于200m宽的河的正中央A点处,从这里向下游m处有一危险区,当时水流速度为4m/s,为了使小船避开危险区直线到达对岸,那么小船在静水中的最小速度为多少?
7.摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动,受到许多极限运动爱好者的喜爱。
假设在一次跨越河流的表演中,摩托车离开平台时的速度为24m/s,成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m,如图所示。
若飞越中不计空气阻力,摩托车可以近似看成质点,g取10m/s2,求:
(1)摩托车在空中的飞行时间。
(2)摩托车落地前瞬间的速度大小。
4.一架水平匀速飞行的飞机每隔1s投下一颗小球,共投下5颗,若不计空气阻力及风的影响,则()
A.这5颗小球在空中排列成一条抛物线
B.这5颗小球及飞机在小球落地前,在空中排列成一条竖直直线
C.这5颗小球在空中各自运动的轨迹均是抛物线
D.这5颗小球在地面的落点间的距离是相等的
7.如图所示,为一棉纺车间传送棉花包的示意图,水平传送带长=2m,每一个棉花包的质量为50kg,棉花包与传送带间的动摩擦因数=0.2,棉花包滑上传送带时速度=3m/s,轮子半径不计,g=10m/s2,传送带速度=4m/s,传送带高出地面5m.求:
(1)棉花包离开传送带后,落地点A距O3的水平距离.
5.一只船在静水中的速度为3m/s,它要渡过河宽为300m的一条河;已知水流速度为4m/s,下列说法正确的是( )
A.这只船不可能渡过河B.这只船的实际航线不可能垂直于河岸
C.这只船相对于岸的速度一定是5m/sD.这只船过河所用的最短时间为60s
13.一质量为m的质点,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假设绳不可伸长,柔软且无弹性。
质点从O点的正上方离O点距离为的O1点,以水平速度抛出,如图所示,
试求:
⑴轻绳即将伸直时,绳与竖直方向的夹角为多少?
⑵当质点到达O点的正下方时,绳对质点的拉力为多大?
8.(2012·江苏高考)如下图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )
A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
C.A、B不可能运动到最高处相碰
D.A、B一定能相碰
解析:
对A球,水平方向上x=vt,竖直方向上h=gt2,两式联立解得x=v,两球第一次落地间距为Δx=l-x=l-v,当v较小时,有l>x,两球不相碰,当v增大到恰好使得l=x时,两球恰好落地时第一次相碰,当v增大到一定值会有l 答案: AD 二、实验题(按要求填空,每空2分,共18分) 11、在做“研究平物体的运动”实验时: (1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________. A.秒表B.坐标纸C.天平D.弹簧秤E.重锤线 实验中,下列说法正确的是________. A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端可以不水平 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来 (2)由于平抛物体的运动规律可以概括为两点: ①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动。 现有甲、乙、丙三位同学根据不同的实验条件,进行了平抛运动规律的探究: 甲同学采取如图甲所示的装置。 用小锤采用不同的力击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,他观察到的现象是_______________________,这一现象可以说明上述第_________点规律。 乙同学采用如图乙所示的装置。 两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。 现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。 实验可观察到的现象应是________________________________________。 仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这一现象又可以说明上述第_________点规律。 丙同学在实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动,得到的闪光照片如图,如果图中每个小方格的边长表示的实际距离是l和闪光频率为f。 那么利用上述已知量和图中信息可以求出的是: ①平抛的初速度大小v0=___________________________ ②小球通过P点时的速度大小v=___________________________ ③当地的重力加速度值g=______________________________ 11、 (1)BEAD (2)A、B两球都会同时落地②;球P落到光滑水平板上总能击中球Q① (3)v0=3flv==5flg==(5l-3l)f2=2lf2, 3、关于轮船渡河,正确的说法是() A.水流的速度越大,渡河的时间越长 B.欲使渡河时间越短,船头的指向应垂直河岸 C.欲使轮船垂直驶达对岸,则船头的指向应垂直河岸 D.轮船相对水的速度越大,渡河的时间一定越短 7、如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。 当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( ) A.物体A也做匀速直线运动 B.物体A做加速运动,但速率小于物体B的速率 C.绳子的拉力始终等于物体A所受的重力 D.地面对物体B的支持力逐渐减小 4、一架飞机水平地匀速飞行.从飞机上每隔1s钟释放一个铁球,先后共释放4个.若不计空气阻力,则四个球() A.在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是等间距的. B.在空中任何时刻总是排成抛物线;它们的落地点是不等间距的. C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的. D.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的 9. (1)平抛物体的运动规律可以概括为两点: ①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.如图5所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,然后切断电磁铁C的电源,使一个小铁球从轨道A射出,并在射出时碰到碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球,两铁球同时落到地面.这个实验( ) 图5 A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 (2).在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________. A.调节斜槽末端保持水平 B.每次释放小球的位置必须不同 C.每次必须由静止释放小球 D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 10.如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画 出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题: (1)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=________. (2)小球运动到b点的速度是 (3)从抛出点到b点所经历的时间是________. 9. (1)B (2)ACE每空4分 10. (1)1m/s (2)1.25(3)0.075s每空4分 7.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间,忽略空气阻力,取g=10m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是( ) A.0.8m到1.8mB.0.8m至1.6m C.1.0m至1.6mD.1.0m至1.8m 6.如图所示,竖直放置、两端封闭的玻璃管内注满清水,管内有一个用红蜡块做成的圆柱体,当玻璃管倒置时圆柱体恰能匀速上升.现将玻璃管倒置,在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动.已知圆柱体运动的合速度是5cm/s,α=30°,则玻璃管水平运动的速度大小是( ) A.5cm/sB.4cm/s C.3cm/sD.2.5cm/s 解析: 玻璃管水平运动的速度等于蜡块在水平方向的分速度,即vx=vsin30°=5×0.5cm/s=2.5cm/s. 答案: D 7.如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的小车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2,绳子对物体的拉力为T,物体所受重力为G,则下面说法正确的是( ) A.物体做匀速运动,且v1=v2 B.物体做加速运动,且v2>v1 C.物体做加速运动,且T>G D.物体做匀速运动,且T=G 5.自2011年2月起,利比亚局势紧张,冲突不断.3月17日,联合国安理会决定对利比亚设禁飞区.19日,美英法等多国联军空袭利比亚.如图所示,一战斗机在距地面高度一定的空中,由东向西沿水平方向匀速飞行,发现地面目标P后,开始瞄准并投掷炸弹.若炸弹恰好击中目标P,假设投弹后飞机仍以原速度水平匀速飞行,(空气阻力不计)则( ) A.飞机投弹时在P点的正上方 B.炸弹落在P点时,飞机在P点的正上方 C.飞机飞行速度越大,投弹时飞机到P点的距离应越小 D.无论飞机飞行速度多大,从投弹到击中目标经历的时间是一定的 解析: 由于炸弹落地前沿水平方向匀速运动,所以飞机投弹时应该在到达P点之前,A错;炸弹投出后水平方向和飞机具有相同的速度,所以炸弹落在P点时,飞机在P点的正上方,B对;下落高度决定飞行时间,飞机飞行速度越大,投弹时飞机到P点的距离应越大,C错,D对. 答案: BD 9.女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处底线上方3.04m高处,击球后排球以25.0m/s的速度水平飞出,球初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图所示,试计算说明: (1)此球能否过网? (2)球是落在对方界内,还是界外? (g取10m/s2) 解析: (1)当排球在竖直方向上下落Δh=(3.04-2.24)m时,运动时间为t1,则有Δh=gt,x1=v0t1.解以上两式得x1=10m>9m,故此球能过网. (2)当排球落地时h=gt,x2=v0t2. 将h=3.04m代入得x2=19.5>18m.故排球越界. 答案: (1)过网 (2)界外 6.(2012·高考新课标全国卷)如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球
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