内容正文:
曲线运动单元检测(B)卷
一、单选题
1.中国的面食文化博大精深,种类繁多。其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面一手拿刀,直接将面削到开水锅里,如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动。且小面圈都落入锅中,重力加速度为g。则关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是( )
A.速度的变化量都相同
B.运动的时间都不相同
C.落入锅中时,小面圈的最大速度是最小速度的3倍
D.初速度越大,落入锅中时速度与水平面之间的夹角越大
【答案】A
【详解】AB.小面圈均做平抛运动,有
解得
所以所有小面圈在空中运动的时间都相同,再根据
所以所有小面圈的速度的变化量都相同,故A正确,B错误;
C.根据题意可知,其小面圈的水平位移范围为
则小面圈的水平最小初速度为
水平最大速度为
竖直速度均为
所以落入锅中最大速度为
落入锅中最小速度为
由上述可知,最大速度并不是最小速度的三倍,故C错误;
D.设小面圈落入锅中时,水平速度与水平方向的夹角为θ,有
因为小面圈的竖直高度不变,根据之前的分析可知竖直速度不变,而水平速度越大,则值变小,即落入锅中时速度与水平面之间的夹角越小,故D错误。
故选A。
2.如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为,小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上。乙的宽度足够大,速度为。工件从滑上传送带乙至二者相对静止的过程中,下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,工件做类平抛运动
B.以乙为参考系,工件在乙上滑动的轨迹是直线
C.工件在乙上滑动时,工件受到乙的摩擦力方向伴随工件的速度变化也发生变化
D.工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度还没有达到
【答案】B
【详解】A.以地面为参考系时,工件滑上乙时,沿甲运动方向直线上工件受到乙传送带的滑动摩擦力分力向左,沿乙运动方向滑动摩擦力沿乙传送带方向,所以可知合摩擦力斜向左上方,与水平初速度方向不垂直,所以工件做的不是类平抛运动,A错误;
B.以乙为参考系时,工件有沿甲方向与甲速度等大的分速度和与乙方向相反等大的分速度,摩擦力的合力与相对乙的合初速度方向相反,所以工件相对乙做匀减速直线运动,B正确;
C.工件在乙上滑动时,相对乙做匀减速直线运动,受到乙的摩擦力方向不变,C错误;
D.设时摩擦力与乙的运动方向夹角为,沿甲和乙方向的加速度大小分别为和,有
在很短时间内有
,
同时根据题意有
联立可得
所以当时,,即工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度正好达到,D错误。
故选B。
3.如图所示,滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出,落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点,忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是( )
A.运动员落地瞬间速度与高度h无关
B.运动员落地位置与v0大小无关
C.h一定时,v0越大,运动员在空中运动时间越长
D.h一定时,v0越大,运动员落地瞬间速度越大
【答案】D
【详解】B.运动员落地的水平位移
故运动员落地位置与和高度h均有关,故B错误;
C.运动员和滑板做平抛运动,有
故运动时间与初速度无关,故C错误;
AD.运动员在竖直方向做自由落体运动,落地时竖直方向的分速度为
得落地速度大小为
故运动员落地瞬间速度与高度h有关,h一定时,越大,运动员落地瞬间速度越大,故A错误,D正确。
故选D。
4.如图甲为海门区中学生排球联赛的某个场景,排球飞行过程可简化为乙图,运动员某次将飞来的排球从a点水平击出,球击中b点;另一次将飞来的排球从a点的正下方且与b点等高的c点斜向上击出,也击中b点,排球运动的最高点d,与a点的高度相同,不计空气阻力,下列关于这两个过程中说法正确的是( )
A.排球在空中飞行的时间可能相等
B.排球击中b点时的速度可能相等
C.排球被击出时速度大小可能相等
D.排球击中b时速度与水平方向夹角可能相同
【答案】C
【详解】AC.由于从c处击出的球能竖直到达d点,从d到地面竖直方向做自由落体运动,根据竖直方向的运动可知
vya=vyb,tc=2ta
由于水平方向的位移相同,根据v水= 可知
va水>vc水
根据速度的合成可知,从a击出的排球速度
va0=va水
从c击出的排球的初速度
故两过程中,小球的初速度大小可能相等;故A错误,C正确;
B.排球击中b点时,根据运动的对称性可知,c处击出时的速度大小与击中b点时速度大小相等,a球击中b点时的速度
由于va水>vc水,故从a点击出的排球击中b点时的速度较大,故B错误;
D.设排球击中b时速度与水平方向夹角为θ
两种情况排球击中b时vy相同,而v水不同,故速度与水平方向夹角不同。故D错误。
故选C。
5.如图所示,某同学将离地1.