高中物理学习材料
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1.关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是()
A.速度大的时间长B.速度小的时间长
C.一样长D.质量大的时间长
【解析】水平抛出的物体做平抛运动,由y=1
2gt
2得t=
2y
g,其下落的时间由下落的高度决
定,从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,落到水平地面上的时间相同,A、B、D错误,C正确.
【答案】 C
2.做平抛运动的物体,落地过程在水平方向通过的距离取决于()
A.物体的初始高度和所受重力
B.物体的初始高度和初速度
C.物体所受的重力和初速度
D.物体所受的重力、初始高度和初速度
【解析】水平方向通过的距离x=v0t,由h=1
2gt
2得t=
2h
g,所以时间t由高度h决定,又x
=v0t=v02h
g,故x由初始高度h和初速度v0共同决定,B正确.
【答案】 B
3.(2013·茂名高一检测)滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出,落地点与飞出点的高度差3.2 m.不计空气阻力,g取10 m/s2.运动员飞过的水平距离为x,所用时间为t,则下列结果正确的是()
A.x=16 m,t=0.50 s B.x=16 m,t=0.80 s
C.x=20 m,t=0.50 s D.x=20 m,t=0.80 s
【解析】做平抛运动的物体运动时间由高度决定,根据竖直方向做自由落体运动得t=2h g=
0.80 s.根据水平方向做匀速直线运动可知x=v0t=20×0.80 m=16 m,B正确.
【答案】 B
4.人站在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力,图中能表示出速度矢量的演变过程的是()
【解析】物体做平抛运动时,在水平方向上做匀速直线运动,其水平方向的分速度不变,故选项C正确.
【答案】 C
5. 如图5-2-13所示,在光滑水平面上有一小球a以v0的初速度向右运动,同时在它正上方有一小球b也以v0的初速度水平向右抛出,并落于C点,则()
图5-2-13
A.小球a先到达C点
B.小球b先到达C点
C.两球同时到达C点
D.不能确定
【解析】b球做平抛运动,可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.b
球落于C点,水平位移x与a球位移相同,由于x=v0t,故t=x
v0,x相同,v0也相同,因此t也相同.
【答案】 C
6.关于斜抛运动,下列说法中正确的是()
A.物体抛出后,速度增大,加速度减小
B.物体抛出后,速度先减小,再增大
C.物体抛出后,沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加速度始终沿着切线方
向
D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动
【解析】斜抛物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做竖直上抛或竖直下抛运动,抛出后只受重力,故加速度恒定.若是斜上抛则竖直方向的分速度先减小后增大;若是斜下抛则竖直方向的分速度一直增大,则轨迹为抛物线,故选项D正确.
【答案】 D
7.(2013·江苏高考)如图5-2-14所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则
()
图5-2-14
A.B的加速度比A的大
B.B的飞行时间比A的长
C.B在最高点的速度比A在最高点的大
D.B在落地时的速度比A在落地时的大
【解析】在同一位置抛出的两小球,不计空气阻力,在运动过程中的加速度等于重力加速度,
故A、B的加速度相等,选项A错误;根据h=1
2gt
2,两球运动的最大高度相同,故两球飞行的时间
相等,选项B错误;由于B的射程大,根据水平方向匀速运动的规律x=vt,故B在最高点的速度比A的大,选项C正确;根据竖直方向自由落体运动,A、B落地时在竖直方向的速度相等,B的水平速度大,速度合成后B在落地时的速度比A的大,选项D正确.
【答案】CD
8.一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5-2-15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()
图5-2-15
A.tan θB.2tan θ
C.1tan θ
D.12tan θ
【解析】 设小球的初速度为v 0,抛出t 秒后小球落在斜面上.根据速度方向与斜面垂直,求得t 秒时小球的竖直速度v y =v 0tan θ,故时间t =v y g =v 0g tan θ.t 秒时间内小球水平位移x =v 0t =v 20
g tan θ,竖直位移y =v 2y 2g =v 20
2g tan 2θ,y x =12tan θ,选项D 正确.
【答案】 D
9.如图5-2-16所示,在倾角为θ的斜面上A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B 点所用的时间为( )
A.2v 0sin θ
g
B.2v 0tan θg
C.
v 0sin θg
D.
v 0tan θg
图5-2-16
【解析】 设小球从抛出至落到斜面上的时间为t ,在这段时间内水平位移和竖直位移分别为
x =v 0t ,y =1
2gt 2.
如图所示,由几何关系知 tan θ=y x =12gt 2v 0t =gt 2v 0
,
所以小球的运动时间为t =2v 0
g tan θ. 【答案】 B
10.如图5-2-17所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离x =100 m ,子弹射出的水平速度v =200 m/s ,子弹从枪口射出的瞬间,目标靶由静止开始释放.不计空气阻力,取重力加速度g 为10 m/s 2,求:
图5-2-17
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶? (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h 为多少?
【解析】 (1)子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经t 时间击中目标靶,则t =x
v 代入数据得t =0.5 s.
(2)目标靶做自由落体运动,则h =1
2gt 2 代入数据得h =1.25 m. 【答案】 (1)0.5 s (2)1.25 m
11.如图5-2-18所示,水平台面AB 距地面高度h =0.80 m .有一滑块从A 点以v 0=6.0m/s 的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与水平台面间的动摩擦因数μ=0.25.滑块运动到平台边缘的B 点后水平飞出.已知AB =2.2 m ,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,结果保留两位有效数字.求:
(1)滑块从B 点飞出时的速度大小; (2)滑块落地点到平台边缘的水平距离.
图5-1-18
【解析】 (1)设滑块从B 点飞出时的速度大小为v ,由牛顿第二定律和运动学方程得 -μmg =ma ,v 2-v 20 =2ax 解得
代入数据得v =5.0m/s.
(2)设滑块落地点到平台边缘的水平距离为x 1,由平抛运动的规律得x 1=vt ,h =12gt 2 解得x 1=v
2h g
代入数据得x 1=2.0 m. 【答案】 (1)5.0 m/s (2)2.0 m
12.(2013·海口高一期末)光滑的水平面上,一个质量为2 kg 的物体从静止开始运动,在前5 s 受到一个沿正东方向、大小为4 N 的水平恒力作用,从第6 s 初开始,改受正北方向、大小为2 N 的水平恒力,作用时间为10 s .求物体在15 s 内的位移和15 s 末的速度大小.
【解析】 前5 s 内,物体做匀加速直线运动,s 5=12at 21=12·
F 1m t 21=25 m ,v 5=F 1
m t 1=10 m/s.接着物体做类平抛运动,如图所示,后10 s 内物体向东的位移x =v 5t 2=100 m.
向北方向位移y =12a ′t 22=12·F 2m ·t 22=50 m ,向北方向速度v y =a ′t 2=10 m/s ,则v 15=v 25+v 2
y =10 2 m/s,15 s 内位移s =
s 5+x
2
+y 2=134.6 m.
【答案】 134.6 m 10 2 m/s。