6.如图4所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度va 和
vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若
不计空气阻力,下列关系式正确的是 ( ) 图4
A.ta>tb B.va>vb
C.va<vb D.ta<tb
解析:两小球做平抛运动,由题图可知ha>hb,则ta>tb;又水平位移相同,根据x=vt
可知va<vb.
答案:AC
5.如图3所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面H高处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为x,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足
( ) 图3
A.v1=v2 B.v1=v2
C.v1=v2 D.v1=v2
解析:由题知从发射到拦截成功水平方向应满足:
x=v1t,同时竖直方向应满足:
H=gt2+v2t-gt2=v2t,
所以有=,即v1=v2,C选项正确.
答案:C
4.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25 m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间,忽略空气阻力,取g=10 m/s2,球在墙面上反弹点的高度范围是 ( )
A.0.8 m至1.8 m B.0.8 m至1.6 m
C.1.0 m至1.6 m D.1.0 m至1.8 m
解析:球落地时所用时间在t1==0.4 s至t2==0.6 s之间,所以反弹点的高度在h1=gt12=0.8 m至h2= gt22=1.8 m之间,故选A.
答案:A
3.(2008·全国卷Ⅰ)如图2所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足 ( )
图2
A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ
C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ
解析:竖直速度与水平速度之比为:tanφ=,竖直位移与水平位移之比为:tanθ=,故tanφ=2tanθ,D正确.
答案:D
2. (2010·江南十校模拟)如图1所示,某同学为了找出平抛运动物体的初速
度之间的关系,用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板,O
与A在同一高度,小球的水平初速度分别是v1、v2、v3,打在挡板上的
位置分别是B、C、D,且AB∶BC∶CD=1∶3∶5.则v1、v2、v3之间的
正确关系是 ( ) 图1
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=5∶3∶1
C.v1∶v2∶v3=6∶3∶2
D.v1∶v2∶v3=9∶4∶1
解析:在竖直方向上,由t= 得小球落到B、C、D所需的时间比t1∶t2∶t3=∶∶=∶∶=1∶2∶3;在水平方向上,由v=得:v1∶v2∶v3=∶∶=6∶3∶2.
答案:C
1.(2008·广东高考)从水平飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是 ( )
A.从飞机上看,物体静止
B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方
C.从地面上看,物体做平抛运动
D.从地面上看,物体做自由落体运动
解析:在匀速飞行的飞机上释放物体,物体有一水平速度,故从地面上看,物体做平抛运动,C对D错;飞机的速度与物体水平方向上的速度相同,故物体始终在飞机的正下方,且相对飞机的竖直位移越来越大,A、B错.
答案:C
12.(14分)质量m=1 kg的物体,在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)
的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位
移是8 m时物体停止,运动过程中Ek-x的图线如图10所示.求:(g取10 m/s2)
(1)物体的初速度多大?
(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大? 图10
(3)拉力F的大小.
解析:(1)从图线可知初动能为2 J,
Ek0=mv2=2 J,v=2 m/s.
(2)在位移4 m处物体的动能为10 J,在位移8 m处物体的动能为零,这段过程中物体克
服摩擦力做功.
设摩擦力为Ff,则
-Ffx2=0-10 J=-10 J
Ff= N=2.5 N
因Ff=μmg
故μ===0.25.
(3)物体从开始到移动4 m这段过程中,受拉力F和摩擦力Ff的作用,合力为F-Ff,
根据动能定理有
(F-Ff)·x1=ΔEk
故得F=+Ff=(+2.5) N=4.5 N.
答案:(1)2 m/s (2)0.25 (3)4.5 N
11.(12分)右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5 m,如图9所示.将一个质量为m=0.5 kg的木块在F=1.5
N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2.求:
图9
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离.
解析:(1)由动能定理得:
FL-FfL-mgh=0
其中Ff=μFN=μmg=0.2×0.5×10 N=1.0 N
所以h== m=0.15 m
(2)由动能定理得:
mgh-Ffx=0
所以x== m=0.75 m
答案:(1)0.15 m (2)0.75 m
10.
(11分)如图8所示,竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆弧轨道ABC相连,C为切点,
圆弧轨道的半径为R,斜面的倾角为θ.现有一质量为m的滑块从D点无初速下滑,滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动,已知圆弧轨道的圆心O与A、D在同一水平面上,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,求:
(1)滑块第一次至左侧AC弧上时距A点的最小高度差h.
(2)滑块在斜面上能通过的最大路程s.
解析:(1)由动能定理得:
mgh-μmgcosθ·R/tanθ=0
得h=μRcos2θ/sinθ=μRcosθcotθ
(2)滑块最终至C点的速度为0时对应在斜面上的总路程最大,由动能定理得
mgRcosθ-μmgcosθ·s=0
得:s=.
答案:(1)μRcosθcotθ (2)
9.如图7所示,质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上,质量为m的小物体(可视为质点)放在木板上最左端,现用一水平恒力F作用在小物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动.已知物体和木板之间的摩擦力为Ff.当物体滑到木板的最右端时,木板运动的距离为x,则在此过程中 ( )
A.物体到达木板最右端时具有的动能为(F-Ff)(L+x)
B.物体到达木板最右端时,木板具有的动能为Ffx
C.物体克服摩擦力所做的功为FfL
D.物体和木板增加的机械能为Fx
解析:由题意画示意图可知,由动能定理对小物体:(F-Ff)·(L+x)= mv2,故A正确.对木板:Ff·x=Mv2,故B正确.物块克服摩擦力所做的功Ff·(L+x),故C错.物块和木板增加的机械能
mv2+Mv2=F·(L+x)-Ff·L=(F-Ff)·L+F·x,故D错.
答案:AB
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