内容正文:
14、斜抛运动
一、选择题
1.水平桌面上放置几段弧形轨道,小球从C口进入,沿轨道运行至A口滚出,如图所示,轨道中间的虚线是小球运动的轨迹。如果撒去一段轨道,出口改在B口,小球滚出后的轨迹( )
A.跟撤去轨道前的轨迹相同
B.沿直线BD
C.沿曲线BE
D.除以上三条轨迹之外的其他轨迹
【答案】B
【详解】
小球在运动过程中,由于弹力不做功,则做速度大小不变,方向变化的变速运动,如果撒去一段轨道,出口改在B口,则在B口的速度方向上是B点的切线方向飞出,因是在水平桌面上,所沿直线BD飞出。
故选B。
2.如图所示,从水平地面上不同位置斜向上抛出的三个小球沿三条不同的路径运动,最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的。若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.沿路径1抛出的小球落地的速率最小
B.沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长
C.三个小球抛出的初速度的竖直分量相等
D.三个小球抛出的初速度的水平分量相等
【答案】C
【详解】
将斜抛运动分解到水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动。
BC.竖直方向上,根据
且
由于三个小时球竖直上升的高度相同,因此运动时间相同,并且抛出的初速度的竖直分量相等,B错误,C正确;
AD.由于在相等的时间内,球1的水平位移最大,因此抛出时,球1的初速度的水平分量最大,而落地时竖直分量向等,因此落地时,球1的速率最大,AD错误。
故选C。
3.如图所示,学校园丁手持水管浇花,水从A点水平射出,落到水平地面上的B点。过A点作地面的垂线,连接A、B两点,已知水流运动轨迹上离
最远点为C,A、B连线上的D点位于C点正下方。不计空气阻力。下列说法错误的是( )
A.水在C点的速度方向与
平行
B.水从A运动到C的时间不等于从C运动到B的时间
C.D点是
的中点
D.A、C间的竖直高度小于C、B间的竖直高度
【答案】B
【详解】
AB.设水流水平射出的初速度大小为
,连线AB的倾角为
,把水流的运动分解为垂直AB和平行AB两个方向的分运动,垂直AB方向做初速度大小为
,加速度大小为
的匀变速直线运动,即类竖直上抛运动,当垂直AB方向的速度减为零时,水到AB的距离最远,此时速度方向与AB平行,和竖直上抛运动类似,上升阶段的时间等于下降阶段的时间,A正确B错误;
CD.把水流的运动分解为沿水平方向和竖直方向的分运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自有落体运动,由于从A到C和从C到B的运动时间相同,故水平位移相等,则D点是AB的中点,A、C间的竖直高度小于C、B间的竖直高度,CD正确。
故选B。
4.某学生在体育场上抛出铅球,铅球的运动轨迹如图所示。已知铅球在B点时的速度方向与加速度方向相互垂直,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.铅球经过D点时的速率比经过C点时的速率小
B.铅球经过D点时的加速度比经过C点时的加速度大
C.从B到D铅球的加速度方向与速度方向始终垂直
D.从B到D铅球的加速度方向与速度方向的夹角逐渐减小
【答案】D
【详解】
B.铅球运动过程中受重力作用,加速度不变,选项B错误;
ACD.从A到B铅球的速度方向与加速度方向间的夹角大于90°,铅球做减速运动;从B到F铅球的速度方向与加速度方向间的夹角小于90°且逐渐减小,铅球做加速运动,故铅球经过D点时的速率比经过C点时的速率大,选项A、C错误,D正确。
故选D。
5.如图所示,排球比赛中运动员将排球从M点水平击出,排球飞到P点时,被对方运动员垫起,球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点。已知N点与P点等高,轨迹的最高点Q与M等高。不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.排球两次飞行过程中经历的时间相同
B.排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大
C.排球在M点的速率与经过Q点的速率相等
D.排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等
【答案】B
【详解】
A.排球从M点水平抛出的做平抛运动,运动时间为
故从P点抛出的小球做斜抛的时间为从M点抛出的小球的运动时间的2倍,A错误;
B.将排球从P到Q的斜上抛运动由逆向思维法可看成从Q到P的平抛运动,则由M到P和Q到P的平抛运动比较,运动高度相同,则运动时间相同,竖直分速度相同,但M到 P的水平位移大,则水平速度v0较大,可知从M到P的末速度大小大于从P到Q的初速度大小,B正确;
C.将排球从P到Q的斜上抛运动由逆向思维法可看成从Q到P的平抛运动,则由M到P和Q到P的平抛运动比较,运动高度相同,则运动时间相同,但从M点抛出的小球水平位移更大,故在 M点的水平速率大于在Q点的水平速率,C错误;
D.对于从M点抛出的小球,重力做正功,从P点抛出的小球重力不做功,D错误。
故选B。
6.在光滑的水平面上,质量为m=1kg的物块在水平恒力F作用下运动,如图所示为