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[对应学生用书P328]
1.(2021·广州二模)如图,救援演习中通过绳索悬挂货物的飞机以4 m/s的速度水平匀速飞行。t=0时刻起,飞机开始匀加速收拢绳索提升货物,忽略空气对货物的影响,在t=1 s时,货物的速度大小为5 m/s,则货物的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.3 m/s2
C.4 m/s2 D.5 m/s2
解析 救援演习中通过绳索悬挂货物的飞机以4 m/s的速度水平匀速飞行,即vx=4 m/s,t=0时刻起,开始匀加速收拢绳提升货物,故t=0时刻,货物竖直方向的分速度vy0=0,在t=1 s时,货物的速度大小为5 m/s,即=5 m/s,故t=1 s时vy=3 m/s,而竖直方向匀加速上升,由vy=at得a=3 m/s2,故B正确。
答案 B
2.(2022·古蔺一模)在下雨天,站在路旁的小明看到匀速竖直下落的雨滴,则此时坐在向左匀速行驶汽车里的小聪看到雨滴下落的轨迹是( )
解析 小明看到雨滴竖直向下运动,在雨中向左行驶的汽车中的小聪看到雨滴不仅仅在下落,还在向右运动,即既有向下的速度,又有向右的速度,两方向都是匀速直线运动,根据平行四边形定则进行合成,合速度的方向倾斜向右下方,B正确。
答案 B
3.(2021·青岛模拟)民族运动会上有一骑射项目如图所示,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则( )
A.运动员放箭处离目标的距离为
B.运动员放箭处离目标的距离为
C.箭射到固定目标的最短时间为
D.箭射到固定目标的最短时间为
解析 要想命中目标且使箭在空中飞行的时间最短,
v2必须垂直于v1,并且v1、v2的合速度方向指向目标,如图所示,故箭射到目标的最短时间为tmin=,所以C正确,D错误;运动员放箭处离目标的距离为s=,又x=v1t=,故s==,所以A,B错误。
答案 C
4.(2021·吉安月考)有一条小河,两岸平行,河水匀速流动的速度为v0,小船在静水中速度大小始终为v,且v>v0。若小船以最短位移过河所用的时间为t,若小船以最短时间过河,所用的时间为t,则河水流速与小船在静水中的速度之比为( )
A.= B.=
C.= D.=
解析 当船以最短时间过河时,则有t=,以最短位移过河则有t=,解得=,A正确。
答案 A
5.(2022·吕梁一模)在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的xt图像和vyt图像分别如图所示,则0~4 s内( )
A.质点的运动轨迹为直线
B.质点的加速度恒为1 m/s2
C.4 s末质点的速度为6 m/s
D.4 s末质点离坐标原点的距离为16 m
解析 质点在x方向做匀速直线运动,其速度为vx==2 m/s,在y方向做匀加速直线运动,其初速度、加速度分别为vy0=0 ,a==1 m/s2,所以质点的合初速度在x方向,合加速度在y方向,故质点做匀加速曲线运动,A错误,B正确;4 s末质点的y方向的分速度为vy4=4 m/s,故其合速度为v==2 m/s,C错误;4 s末质点在y方向的位移为y=vy4t=8 m,所以4 s末质点离坐标原点的距离为s==8 m,D错误。
答案 B
6.(2021·天津模拟)如图所示,有一条两岸平行、河水均匀流动的河,甲、乙两只小船以相同的速度渡河,乙船运动轨迹为图中AB,而甲船船头始终指向对岸,已知AB连线与河岸垂直,河水流速恒为v,甲、乙渡河所用时间的比值为k,则小船在静水中的速度大小为( )
A. B.
C. D.
解析 设河的宽度为d,小船在静水中的速度为v0,则甲船渡河所用时间t1=,乙船渡河所用时间t2=,由题知=k,联立以上各式得v0=,故A正确。
答案 A
7.(多选)(2021·长沙模拟)如图所示,在竖直平面内建立如图所示的直角坐标系,y轴沿竖直光滑杆方向,x轴沿光滑水平面方向,现有长为L=2r的轻杆,上端与套在竖直光滑杆上质量为m的小环B通过轻质铰链相连,下端和中点各固定一个质量均为m的小球A和P,初始轻杆竖直静止放置,小球A在水平面上。某时刻受到扰动,小球A沿x轴正方向运动,环B沿竖直光滑杆向下运动,轻杆与x轴正方向夹角为θ,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球P的运动轨迹是直线
B.当θ=45°时,环和两球速度大小的关系式为vB=vA=vP
C.环B刚要接触水平面时的速度大小为2
D.轻杆对P球一直不做功
解析 设P的坐标为(x,y),根据几何知识可得OP==r,即小球P以O为圆心,以r为半径做圆周运动,A错误;当θ=45°时,杆不可伸长,小球A、