2023人教版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版必考知识点归纳
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2023人教版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版必考知识点归纳
单选题
1、从航母起飞的战斗机在空中水平方向匀速直线飞行,在模拟训练中,先后投放多枚炸弹轰炸正前方静止的“敌方”舰船,投放每枚炸弹的时间间隔相同,且轰炸机投放炸弹后速度不变(炸弹离开飞机后,空气阻力忽略不计),则()
A.空中飞行的炸弹在相等时间内速度变化都相同
B.战斗机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上
C.战斗机的速度越大,炸弹在空中飞行时间越短
D.炸弹击中“敌方”舰船时,轰炸机位于“敌方”舰船的前上方
答案:A
A.空中飞行的炸弹都做平抛运动,加速度都是g,根据
Δv=gΔt
可知在相等时间内速度变化都相同,故A正确;
B.由于惯性,炸弹和飞机水平方向具有相同速度,因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上,轰炸机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条竖直线上,故B错误;
C.炸弹在空中飞行时间由下落的高度决定,与初速度无关,故C错误;
D.由于空中飞行的炸弹都做平抛运动,水平方向与飞机一样做匀速直线运动,所以炸弹击中“敌方”舰船时,轰炸机位于“敌方”舰船的正上方,故D错误。
故选A。
2、陕西面食种类繁多,其中“刀削面”堪称一绝,从同一位置依次削出三个小面条,分别落在水面上A、B、C三点,运动轨迹如图所示,忽略空气阻力的影响,小面条被削离面团后均水平飞出,假设三个小面条质量相等,从面条削离到落在水面的过程中,下列说法正确的是()
A.三个小面条被削离时速度相等
B.三个小面条速度的变化量不同
C.落在A点的小面条在空中运动时间最短
D.三个小面条落在水面时重力的功率一样
答案:D
AC.根据
ℎ=1
2
gt2
下落高度相同,则下落时间相同,水平位移不同,则水平初速度不同,故AC错误;B.根据
Δv=gt
三个小面条速度的变化量相同,故B错误;
D.根据
v y=gt
竖直方向速度相同,根据
P=mgv y
三个小面条落在水面时重力的功率一样,故D正确。
故选D 。
3、对于做平抛运动的物体,下列说法中正确的是( )
A .物体落地时的水平位移与初速度无关
B .初速度越大,物体在空中运动的时间越长
C .物体落地时的水平位移与抛出点的高度及初速度有关
D .在相等的时间内,物体速度的变化量不相同
答案:C
A B C .根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,由位移时间公式得
ℎ=12
gt 2 解得运动时间为
t =√2ℎg
做平抛运动的时间是由物体所处的高度决定的,与初速度无关,根据运动学公式,可得物体落地时的水平位移
x =v 0t =v 0√2ℎg
所以落地时的水平位移由初速度和所处高度决定,A 、B 错误,C 正确;
D .由于做平抛运动的物体只受重力的作用,加速度为重力加速度g ,根据公式
Δv =g Δt
可知在相等的时间内,物体速度的变化量是相同的,故D 错误。
故选C 。
4、运动员在体育场上奋力抛出铅球,其运动轨迹如图所示。
已知B 点为铅球运动的最高点,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A .从A 点到D 点加速度与速度的夹角一直减小
B .A 点的加速度与速度的夹角小于90°
C .A 点的加速度比
D 点的加速度大
D .从A 点到D 点加速度与速度的夹角先增大后减小
答案:A
B .由题意得,物体在A 点仅受重力,重力方向向下,而速度的方向向左上方,A 点的加速度与速度的夹角大于90°,故B 错误;
C .物体仅受重力,因此合外力不变,加速度也不变,因此A 点加速度与
D 点加速度相同,故C 错误;
AD .由于物体仅受重力,重力方向竖直向下,加速度方向竖直向下,由题图可知由A 到B 速度的方向从斜向左上变为水平向左,从B 到D 速度的方向从水平向左变为斜向左下,因此加速度与速度方向夹角一直减小,故A 正确,D 错误。
故选A 。
5、如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
坑内最低点c 与a 的水平距离和高度差均为h ,不计空气阻力,人与摩托车可视为质点。
则落在c 点与落在b 点时的速率之比为( )
A .12
B .23
C .34
D .45
答案:A
设摩托车与人平抛的初速度大小为v 1时落在c 点,竖直方向上,由ℎ=12gt 12
可得
t 1=√2ℎg
水平方向上,由ℎ=v 1t 1可得
v 1=ℎ
t 1=√gℎ2
则在c 点时速率
v c =√v 12+2gℎ=√5gℎ2
设摩托车与人平抛的初速度大小为v 2时落在b 点,同理有
12ℎ=12gt 22,3ℎ=v 2t 2
则在b 点时速率
v b =√v 22+gℎ=√10gℎ
则落在c 点与落在b 点时的速率之比为
v c
v b =12
故选A 。
6、研究平抛运动在竖直方向的运动规律实验装置如图所示,下列说法正确的是(
)
A.A球的初速度越小,走过的水平距离越大
B.无论A球的水平初速度大小如何,它总是和B球同时落地
C.用力大小不一样,A球在空中运动时间就不一样
D.两球落地速度大小一样大
答案:B
A.A球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,A球的初速度越小,走过的水平距离越小,故A错误;BC.A球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据
ℎ=1
2
gt2
用力大小不一样,A球的水平初速度大小不一样,但A球下落高度一定,则A球在空中运动时间一定,与B球在空中运动时间相等,故A球总是和B球同时落地,故B正确,C错误;
D.两球在竖直方向均做自由落体运动,落地时的竖直速度相等,但A球具有一定的水平速度,故A球落地时的速度大于B球落地时的速度,故D错误。
故选B。
7、如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球(视为质点),某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的Q点。
取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。
若球拍与水平方向的夹角为45°,乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为4m/s,则P、Q两点的高度差为()
A.0.1mB.0.2mC.0.4mD.0.8m
答案:C
由几何关系得,乒乓球落到球拍前瞬间的竖直分速度大小为
v y=vcos45°
又因为
v y=√2gℎ
解得
ℎ=0.4m
故选C。
8、在长征二号F遥十三运载火箭托举神舟十三号载人飞船升空的过程中,地面上的观测者观测到火箭某时刻速度大小为v,方向与水平地面成θ角,如图所示,则火箭水平方向的分速度为()
A.v sinθB.v cosθ
C.v
sinθD.v
cosθ
答案:B
把火箭的速度分解在竖直方向及水平方向上,可得火箭在水平方向的分速度为
vx=v cosθ
故选B。
9、标枪比赛中,某选手进行了三次投掷,标枪的出手位置和离开手时的速度大小相等、方向略有不同。
如标枪在空中仅受重力作用且可看成质点。
下列说法正确的是()
A.三次投掷,标枪的水平位移都相等
B.三次投掷,标枪的运动时间都相等
C.如忽略运动员投掷标枪时出手点离地高度,当投掷方向与水平方向等于37°角时水平位移最大D.如忽略运动员投掷标枪时出手点离地高度,当投掷方向与水平方向等于45°角时水平位移最大答案:D
AB.根据竖直方向
v y=v0sinθ
则上升的运动的时间为
0=v y−gt
上
根据运动的对称性可知,运动的总时间为
t=2t
上=
2v0sinθ
g
v0相等,θ不同,则时间不相等,由水平位移
x=(v0cosθ)t 可知水平位移不相等,故A、B错误;
CD.运动的水平位移为
x=(v0cosθ)t 解得
x=v02sin2θ
g
由上述分析可知
θ=45°
时,sin2θ最大,则落地点和抛出点间的水平距离最大,故C错误,D正确。
故选D。
10、在xOy直角坐标平面上运动的质点,t=0时位于x轴上,该质点在x轴方向的位移—时间图像如图(a)所示,其在y轴方向运动的速度—时间图像如图(b)所示,则()
A.该质点做直线运动
B.质点的加速度大小为2m/s2
C.t=2.0s时,质点的速度为4m/s
D.t=2.0s时,质点在xOy平面的位置坐标为(8m,4m)
答案:B
A.由图可知,物块沿x轴负方向做匀速直线运动,沿y轴正方向做匀减速直线运动,因此运动轨迹是一条曲线,故A错误;
BD.t=2.0s时,物块沿x轴
x=4m
根据图(b)斜率的物理意义,可得其加速度为
a=Δv y
Δt
=−2m/s2
根据位移—时间公式,可得沿y轴正方向的位移大小为
y=v y0t+1
2
at2=12m
质点在xOy平面的位置坐标为(4m,12m),质点沿x方向做匀速直线运动,沿y方向做匀减速直线运动,所
以质点的加速度大小等于y方向的加速度大小,为2m/s2,故B正确,D错误;C.t=2.0s时,根据图(a)的斜率的物理意义,可得
v x=Δx
Δt
=−2m/s
根据图(b)可得t=2.0s的速度为
vy=4m/s
根据勾股定理,可得物块的速度大小为
v=√v x2+v y2=2√5m/s
故C错误。
故选B。
11、如图所示,小杰在同一位置先后水平抛出的三个小球,分别落到水平地面的A、B、C三点,不计空气阻力。
则()
A.落到A点的球初速度最大
B.落到C点的球初速度最大
C.落到A点的球运动时间最大
D.落到C点的球运动时间最大
答案:B
CD.小球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动。
三个小球抛出点的高度相同,所以落地时
间由t=√2ℎ
g
可知,三个小球的运动时间相同,故CD错误;
AB.由x=v0√g
可知,落到C点的球水平位移最大,所以其初速度最大,故B正确,A错误。
2ℎ
故选B。
12、将小球以某一初速度抛出,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力影响,下列有关该运动的说法不正确的是()
A.小球在水平方向的运动为匀速直线运动
B.小球运动到最高点时速度不为零
C.小球在最高点时速度为零
D.小球做匀变速运动
答案:C
A.小球做斜抛运动,在水平方向的运动为匀速直线运动,竖直方向为匀变速运动,选项A正确;
BC.小球运动到最高点时有水平速度,即速度不为零,选项B正确,C错误;
D.小球的加速度恒定为g,即小球做匀变速运动,选项D正确。
此题选择不正确的选项,故选C。
13、2020年受“新冠肺炎”的影响,全国人民自愿居家隔离。
小豆在家和爸爸玩“套圈”游戏,第一次扔在小黄人正前M点,不计空气阻力。
第二次扔之前小豆适当调整方案,则小豆可能仍中的措施是()
A .小豆在原处,仅增加扔套圈的水平初速度
B .小豆在原处,仅减小水平扔出套圈时的高度
C .小豆沿小黄人与M 点连线方向后退,仅增加人和小黄人之间的距离
D .小豆在原处,降低扔套圈的高度和扔套圈的水平初速度
答案:A
ABD .物体做平抛运动满足
x =v 0t ,ℎ=12
gt 2 解得
x =v 0√2ℎg
第一次扔在小黄人正前M 点,因此说明x <x 0,其中x 0为第一次扔圈时小豆和小黄人之间的距离。
当小豆站在原处时,增加水平初速度、抛出高度都能增加“圈”的水平位移,使其等于x 0,增加套中的几率,故A 正确,BD 错误;
C .小豆沿小黄人与M 点连线方向后退,仅增加人和小黄人之间的距离,相当于x 0进一步增大,而x 保持不变,因此不可能套中小黄人,故C 错误。
故选A 。
14、汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M 向N 行驶,图中分别画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向,你认为可能正确的是( )
A .
B .
C.D.
答案:C
做曲线运动的汽车受到的合力指向其运动轨迹弯曲的内侧,只有C正确。
故选C。
15、如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。
无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球(可看作质点)。
此时释放点到水平地面的距离h=20m,空气阻力忽略不计,取重力加速度
g=10m/s2小球的落地点到释放点的水平距离为()
A.4mB.10mC.20mD.0
答案:A
在竖直方向有
ℎ=1
2
gt2
解得
t=2s
在水平方向有
x=v0t=2×2m=4m 故选A。
多选题
16、一观众用频闪照相机照相,拍摄了网球运动中的一段频闪照片。
若以拍到的网球位置1为坐标原点,以水平向右方向为x轴正方向,以竖直向下为y轴正方向,建立坐标系画小方格如图所示,已知每个小方格边长9.8cm,当地的重力加速度大小为g=9.8m/s2。
相机连续拍摄了5张照片,由于技术故障,本应该被拍摄到的网球位置4没有显示,则下列判断正确的是()
A.网球从位置1运动到位置4的时间为0.6s
B.网球在空中运动的水平速度大小为1.96m/s
C.网球在位置4的速度为1.96m/s
D.网球位置4坐标为(58.8cm,58.8cm)
答案:BD
A.由Δy=gT2,得
T=0.1s
网球从位置1运动到位置4的时间为
t=3T=0.3s
选项A错误;
BC.网球平抛的初速度大小为
v0=Δx
T
=1.96m/s
则网球在位置4的水平速度也为1.96m/s,所以网球在位置4的速度大于1.96m/s,选项B正确,C错误;
D.根据
y4=y3+3Δy=58.8cm、x4=v0⋅3T=58.8cm
则没有被拍摄到的网球位置4坐标为(58.8cm,58.8cm),选项D正确。
故选BD。
17、两个小球M、N(视为质点)分别从倾角为θ的斜面顶端和低端同时抛出,M从顶端抛出,初速度大小为v01,方向水平,N从低端抛出,初速度大小为v02,与水平方向夹角为α,两球运动轨迹重叠,不计空气阻力,重力
加速度为g,下列说法正确的是()
A.两球相遇点离斜面距离最远B.两球相遇点在斜面中点的正上方
C.两球相遇时速度大小相等、方向相反D.从抛出到相遇两球在竖直方向位移大小相等
答案:BC
AB.根据题意可知,两球运动轨迹重叠,则N的运动可看作M的逆运动,两球的水平速度大小相等,两球相遇时,两球的水平位移大小相等,根据几何关系可知,两球相遇点在斜面中点的正上方,此时两球垂直斜面方向
的速度仍然大于零,并不是离斜面距离最远,故A错误,B正确;
C.因为N的运动可看作M的逆运动,两球相遇时速度必然大小相等、方向相反,故C正确;
D.M小球竖直方向做自由落体运动,两球相遇用时为T,则由抛出到落地用时为2T,根据自由落体运动规律,
T时间内,M的竖直位移为
ℎ1=1
2
gT2
N的竖直位移为
ℎ2=1
2
g(2T)2−
1
2
gT2=
3
2
gT2
故D错误。
故选BC。
18、若物体被抛出时的速度不沿水平方向,而是向斜上方或向斜下方(这种情况常称为斜抛),则它的受力情况与平抛运动完全相同。
如图甲所示,球状烟花中有一部分是做斜上抛运动,其中一火药做斜抛运动的轨迹如图乙所示,图乙中初速度v0和初速度与水平方向的夹角θ均为已知量,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.该火药的射高为v02sin2θ
2g
B.该火药的射高为v02cos2θ
2g
C.该火药的射程为v02sinθcosθ
g
D.该火药的射程为2v02sinθcosθ
g
答案:AD
A.对物体的初速度分解
竖直方向速度为
v0y=v0sinθ
竖直方向可视为竖直上抛
v0y2=2gℎ
解得
ℎ=v02sin2θ2g
A正确;
B.由A项分析B错误;
C.水平方向匀速直线运动射程为
x=v0x t
v0y=g t 2
解得
x=2v02sinθcosθ
g
C错误;
D.由C项分析可知,D正确.
故选AD。
19、一质点做匀变速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则此后()
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点单位时间内速度变化量总是不变
C.质点可能做曲线运动也可能做直线运动
D.质点加速度的方向不可能总是与该恒力的方向相同
答案:BC
A.若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,质点速度方向时刻与恒力方向不同,A错误;B.加速度为单位时间内的速度变化量,因为施加的力为恒力,原来作用在质点上的力不发生改变,所以质点的
合外力不变、加速度不变,即质点单位时间内速度变化量总是不变,B正确;
C.若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,若该恒力方向与质点原运动方向共线,则质点
做直线运动,C正确;
D.根据牛顿第二定律,质点加速度方向与其原受合外力方向相同,若施加的恒力与质点原所受合外力方向相同,
则与质点加速度方向相同,则此时质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,D错误。
故选BC。
20、在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。
在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,设投球点到篮筐距离为9.8m,不考虑空气阻力,g取10m/s2。
则()
A.篮球出手的速度大小为7√2m/s
B.篮球投出后运动到最高点时的速度为0
C.篮球在空中运动的时间为1.4s
D.篮球投出后的最高点相对地面的竖直高度为2.45m
答案:AC
AC.篮球在空中做斜抛运动,水平方向有
x=vcos45o⋅t
竖直方向有
vsin45o=g⋅t 2
解得
t=1.4s
v=7√2m/s
故AC正确;
B.由于水平方向速度不变,所以最高点的速度不为0,故B错误;
D.最高点相对投出点的高度为
ℎ=vsin45o+0
2
⋅
t
2
=2.45m
最高点相对地面的竖直高度肯定大于2.45m,故D错误。
故选AC。
21、2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,中国选手谷爱凌以188.25分的成绩获得金牌。
将谷爱凌视为质点,图甲是谷爱凌从3m高跳台斜向上冲出的运动示意图,图乙是谷爱凌在空中运动时离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图线,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则谷爱凌()
A.在空中相同时间内的位移相等
B.在空中相同时间内的速度变化量相等
C.冲出跳台的速度大小为14m/s
D.在空中运动的时间为3s
答案:BD
A.在空中相同时间内的平均速度不等,则位移不相等,选项A错误;
B.根据Δv=gt可知,在空中相同时间内的速度变化量相等,选项B正确;
C.因1.4s末上升到最高点,根据
v y=gt1
可知,冲出跳台的竖直速度大小为
v y =14m/s
则冲出跳台的速度大于14m/s ,选项C 错误;
D .上升的高度为
ℎ=
v y 2t =9.8m 则下降的时间
t 2=√2(ℎ+ℎ0)g =√2(9.8+3)10
s=1.6s 在空中运动的时间为
T =t 1+t 2=3s
选项D 正确。
故选BD 。
22、一小船渡河,河宽d =120m ,河水均匀流动,流速v 1=3m/s ,船在静水中的速度v 2=5m/s 。
则小船( )
A .渡河的最短时间是24s
B .渡河的最短时间是40s
C .渡河的最小位移是150m
D .渡河的最小位移是120m
答案:AD
AB .在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短,即静水速垂直于河岸,渡河时间最短为
t =
d v 2=1205s =24s 故A 正确,B 错误;
CD .由于船速大于水速,所以小船能够到达正对岸,所以渡河的最小位移等于河宽d ,即120m ,故C 错误;D 正确。
故选AD 。
23、如图所示,一质量m=1kg的质点在力F与重力作用下运动,在竖直平面直角坐标系内的坐标与时间关系为x=4t,y=−t2,g取10m/s2。
下列说法正确的是()
A.质点做匀变速曲线运动
B.质点所受的力F大小为12N
C.质点速度的变化量沿y轴正方向
D.t=2s时,撤去力F后,质点做匀速直线运动
答案:AB
由题意可知,在竖直平面直角坐标系内的坐标与时间关系为
x=4t
y=−t2
即质点沿x轴正方向做匀速直线运动,速度大小为
v=4m/s
由
y=v0t+1
2
at2
可知质点沿y轴方向做匀加速直线运动,初速度为零,加速度为
a=−2m s2
⁄
负号代表加速度沿y轴负方向,由图可知,加速度竖直向上,所以质点速度与加速度不共线,则质点做匀变速
曲线运动,故A正确;
B.因为加速度竖直向上,设向上为正,由牛顿第二定律得
F−mg=m|a|
所以
F=12N
故B正确;
C.因为速度变化量方向与加速度方向一致,而加速度方向竖直向上,即沿着y轴负方向,故C错误;
D.t=2s时,撤去力F后,质点所受合力等于重力,所以质点做匀变速运动,而不是匀速直线运动,故D错误。
故选AB。
24、中国女排曾以傲人的成绩多次夺冠,如图(a)为排球比赛场地示意图,其长度为2s,宽度为s,球网高度
为H,运动员在某次发球中,距离球网中心正前方某处,弹跳后将球从比网高出h处水平拍出(发球点图中未画出),将排球扣到对方场地上,排球的速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ与排球运动时间t的关系如图(b)所示,排球可看成质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()
A.排球落在场地上时竖直方向的速度大小为√2g(H+ℎ)
B.排球初速度的大小为√2g m/s
C.运动员在球网中心正前方的底线处发球时,一定会过网
D.球不出界时,发球点与球网中心的最小水平距离d m=√8g(H+ℎ)−s2
-s
4
答案:AD
A.由排球在竖直方向做自由落体运动可得
v
y末
2=2g(H+ℎ)解得
v y
末
=√2g(H+ℎ)故A正确;
B.由平抛运动规律有
v y=gt
tanθ=v y v0
则
tanθ=gt v0
结合图像可知图(b)所示图像的斜率
k=tanθ
t=
1
2s
−1
联立解得
v0=2g m/s 故B错误;
C.从底线处发球,恰能过网的情况下有
s=v0t
ℎ=1
2
gt2
得
v0=s√g 2ℎ
又
v 0=2g m/s
联立求得此时
ℎ=s 28g
m
故若能过网,必然需满足
ℎ>s 28g
m
由于h 值未知,故无法判断球能否过网,故C 错误;
D .球不出界时,球最远可扣到对方场地底线与边线交点处,排球做平抛运动,平抛运动时间为
t′=√2(H +ℎ)g
而初速度
v 0=2g m/s
水平位移
x =v 0t′
由几何关系可知
x =√(d m +
s )2
+s 24
联立解得
d m =√8g (H +ℎ)−s 2
4
−s
故D 正确。
故选AD 。
25、如图所示,竖直截面为半圆形的容器,O为圆心,AB为沿水平方向的直径。
一物体在A点以向右的水平初速度vA抛出,与此同时另一物体在B点以向左的水平初速度vB抛出,两物体都落到容器的同一点P。
已知∠BAP=37°,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.B比A先到达P点
B.两物体一定同时到达P点
C.抛出时,两物体的速度大小之比为vA:vB=16:9
D.抛出时,两物体的速度大小之比为vA:vB=4:1
答案:BC
AB.两物体同时抛出,都落到P点,由平抛运动规律可知两物体下落了相同的竖直高度,由
h=gt2
2
解得
t=√2ℎ
g
可知两物体同时到达P点,A错误,B正确;
CD.在水平方向,抛出的水平距离之比等于抛出速度之比,如图所示,设圆的半径为r
由几何关系得
xAM=2r cos237°
而
xBM=xMP tan37°,xMP=xAP sin37°,xAP=2r cos37°
联立得
xBM=2r sin237°
则
xAM:xBM=16:9
C正确,D错误。
故选BC。
填空题
26、如图所示,一个质量为m的小球用细线悬挂于O点,用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度2v匀速移动距离L,运动中始终保持悬线竖直,这个过程中小球做___________(填写“直线”或“曲线”)运动,此时小球速度的大小为___________。
答案:直线2√2v
[1][2]将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,水平方向的运动与细杆的运动相同,做匀速直线运动,竖直方向上也做匀速直线运动,两个方向的速度大小相同,为2v,两个匀速直线运动的合运动还是匀速直线运动,合速度
v′=2√2v
27、判断下列说法是否正确。
(1)合速度就是两个分速度的代数和。
( )
(2)合速度不一定大于任一分速度。
( )
(3)合位移一定大于任意一个分位移。
( )
(4)运动的合成就是把两个分运动加起来。
( )
(5)运动的分解就是把一个运动分成两个完全相同的运动。
( )
答案:错误正确错误错误错误
(1)合速度就是两个分速度的矢量和,而不是代数和。
错误。
(2)合速度不一定大于任一分速度。
比如大小相等的两个分速度,若方向相反时,则合速度是零,比任一分速
度都小。
正确。
(3)由矢量合成定则可知,合位移不一定大于任意一个分位移。
错误。
(4)运动的合成就是把两个分运动用平行四边形定则来合成,而不是简单加起来求和。
错误。
(5)运动的分解就是把一个运动分解成两个分运动。
两个分运动不一定是完全相同的。
错误。
28、如图所示,从A点以水平速度v0=10m/s抛出小球,不计空气阻力,小球垂直打在倾角为α=30°的斜面上,则此时速度大小v=_______;小球在空中飞行的时间t=_______(g取10m/s2)。
答案: 20m/s √3s
[1]小球垂直打在斜面上,则速度偏转角的正切值为
tanθ=tan60°=v y v0
解得
v y =10√3m/s
所以,此时的速度为
v =√v 02+v y
2=20m/s [2]竖直方向上
t =
v y
g
=√3s 29、如图从足够长斜面上的顶点A 水平抛出一个小球,斜面倾角为θ=30°,初速度为v 0。
则经过___________时间小球落到斜面上;在此过程中小球的位移大小为___________。
答案:
2√3v 03g
4v 02
3g
[1]小球落到斜面上时,有
tanθ=y x =12gt 2v 0t =gt
2v 0
得
t =
2v 0tanθg =2√3v 0
3g
[2]小球的位移大小为
s =v 0t cosθ=v 0×2√3v
03g √3
2
=4v 02
3g
30
、平抛运动物体在水平方向上的速度不随时间发生变化,v x =______;
平抛运动物体在竖直方向上的速度随时间变化的规律是:v y=______;平抛运动的速度:v=______ 设平抛运动物体在t时刻的速度方向与初速度方向间的夹角为θ,则有tanθ=______。
答案:v0gt√v02+v y2v y
v x
[1]平抛运动物体在水平方向上的速度不随时间发生变化
v x=v0
[2][3]平抛运动物体在竖直方向上的速度随时间变化的规律是
v y=gt
速度大小为
v=√v02+v y2
[4]设平抛运动物体在t时刻的速度方向与初速度方向间的夹角为θ,则有
tanθ=v y v x。