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抛体运动专题练习(解析版)

A.甲在A点的速度为2m/s
B.甲在A点的速度为2.5m/s
C.甲由A点向B点运动的过程,速度逐渐增大
D.甲由A点向B点运动的过程,速度先增大后减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.将甲的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,拉绳子的速度等于甲沿绳子方向的分速度,设该速度为v绳,
根据平行四边形定则得,B点的实际速度
【详解】
小球A恰好能垂直落在斜坡上,如图
由几何关系可知,小球竖直方向的速度增量

水平位移

竖直位移

由①②③得到:
由几何关系可知小球B作自由下落的高度为:

联立以上各式解得:
故选D.
5.如图所示,在一倾角为 的斜面底端以一额定速率 发射物体,要使物体在斜面上的射程最远,忽略空气阻力,那么抛射角 的大小应为( )
故选B。
4.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以某一初速度水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为 ;小球B从Q处自由下落,下落至P点的时间为 。不计空气阻力, 等于()
A.1:2B. C.1:3D.1:
【答案】D
【解析】
【分析】
小球做平抛运动时,小球A恰好能垂直落在斜坡上,可知竖直分速度与水平分初速度的关系。根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比,然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间。
故B错误;
C.能过网而不出界是落在斜对角上,条件为
带入轨迹方程可得最大初速度为
故C正确;
D.根据末速度的合成规律可知,能落在界内的最大末速度为
故D错误。
故选C。
7.如图所示,不计所有接触面之间的摩擦,斜面固定,两物体质量分别为 和 ,且 .若将质量为 的物体从位置A由静止释放,当落到位置B时,质量为 的物体的速度为 ,且绳子与竖直方向的夹角为 ,则这时质量为 的物体的速度大小 等于()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
以平行于斜面为 轴,垂直于斜面为 轴,发射点为原点,建立平面直角坐标系,由运动学方程得
解得
显然当 时

故选C。
6.2019年女排世界杯,中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图,其长度为L,宽度s,球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球,发球点高度为1.5h,排球做平抛运动(排球可看做质点,忽略空气阻力),重力加速度为g,则排球()
8.甲、乙两船在静水中航行的速度分别为 、 ,两船从同一渡口向河对岸划去。已知甲船以最短时间过河,乙船以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同,则甲、乙两船渡河所用时间之比为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
如图所示,当 与河岸垂直时,甲渡河时间最短,合速度偏向下游,到达对岸下游某点。
同理,D点的速度分解可得
联立解得
那么,同理则有
由于控制乙物体以 的速度由C点匀速向下运动到D点,因此甲在A点的速度为 ,AB错误;
CD.设甲与悬点连线与水平夹角为 ,乙与悬点连线与竖直夹角为 ,由上分析可得
在乙下降过程中, 角在逐渐增大, 角在逐渐减小,则有甲的速度在增大,C正确,D错误。
故选C。
2.如图所示,一根长木杆ab两端分别固定在水平地面和竖直墙壁aO上,已知杆与水平地面之间的夹角为 =53°,a点到地面的距离为12m。从竖直墙壁上距地面8m的c点以水平速度v0射出一颗小石子,小石子运动的轨迹恰好与ab杆相切(重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6),则小石子射出时的水平初速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当m2落到位置B时将其速度分解,作出速度分解图,则有
v绳=v2cosθ
其中v绳是绳子的速度等于m1上升的速度大小v1.则有v1=v2cosθ
故选C.
【点睛】
当m2落到位置B时将其速度分解,作出速度分解图,由平行四边形定则求出m1的速度大小v1.
A.3 m/sB.3 m/sC. m/sD. m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
将速度和重力都分解到垂直于杆的方向和沿着杆的方向,如的加速度
由题可知,减速到零时的,恰好与杆相碰,则
整理得
故选B。
3.物体A做平抛运动,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0的方向为x轴的正方向、竖直向下的方向为y轴的正方向,建立平面直角坐标系。如图所示,两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A,在坐标轴上留下两个“影子”,则两个“影子”的位移x、y和速度vx、vy描述了物体在x、y两个方向上的运动。若从物体自O点抛出时开始计时,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
AC.“影子”在x轴方向做匀速运动,因此在 图象中是一条平行于x轴的直线,根据
可知在 图象中是一条过坐标原点的直线,AC错误;
BD.物体在竖直方向上做自由落体运动,根据
可知在 图象中是一条开口向上的抛物线,根据
可知在 图象是是一条开口向右的抛物理线,B正确,D错误。
乙船应斜向上游,才有最短航程,因两船抵达对岸的地点恰好相同,所以乙船不是垂直河岸过河,最短航程时 。
由 知,t与v成反比,所以有
由图可看出 ,代入上式得
故D项正确,ABC错误。
9.如图所示,斜面ABC放置在水平地面上,AB=2BC,O为AC的中点,现将小球从A点正上方、A与F连线上某一位置以某一速度水平抛出,落在斜面上.己知D、E为AF连线上的点,且AD=DE=EF,D点与C点等高.下列说法正确的是
一、第五章抛体运动易错题培优(难)
1.不可伸长的轻绳通过定滑轮,两端分别与甲、乙两物体连接,两物体分别套在水平、竖直杆上。控制乙物体以v=2m/s的速度由C点匀速向下运动到D点,同时甲由A点向右运动到B点,四个位置绳子与杆的夹角分别如图所示,绳子一直绷直。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是( )
A.能过网的最小初速度为
B.能落在界内的最大位移为
C.能过网而不出界的最大初速度为
D.能落在界内的最大末速度为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据平抛运动的两分运动规律
联立可得
A.刚能过网的条件为
带入轨迹方程可得最小初速度为
故A错误;
B.能落在界内的最大位移是落在斜对角上,构成的直角三角形,由几何关系有
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