内容正文:
[对应学生用书P367]
一、单项选择题
1.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
解析 本题考查对平抛运动的规律的理解。根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,由位移与时间公式得h=gt2,解得运动时间为t=,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=v0t=v0,所以落地时的水平位移由初速度和所处高度决定,故A、B错误,C正确;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=gΔt,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。
答案 C
2.(2022·深圳模拟)如图所示,环保人员在一次检查时发现,某厂的一根水平放置的排污管正在向厂外的河道中满口排出污水。环保人员利用手上的卷尺测出这根管道的直径为10 cm,管口中心距离河水水面的高度为80 cm,污水入河道处到排污管管口的水平距离为120 cm,重力加速度g取10 m/s2,则该管道的排污量(即流量——单位时间内通过管道某横截面的流体体积)约为( )
A.24 L/s B.94 L/s
C.236 L/s D.942 L/s
解析 根据平抛运动规律,在水平方向上有x=v0t,在竖直方向上有h=gt2,解得v0=3 m/s,根据流量的定义有Q=,而V=SL=π2×v0t,解得Q≈0.024 m3/s=24 L/s,故A正确,B、C、D错误。
答案 A
3.(2022·广东卷)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
解析 设斜坡倾角为θ,运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律mgsin θ=ma1
可得a1=gsin θ
运动员在水平NP段做匀速直线运动,加速度a2=0
运动员从P点飞出后做平抛运动,加速度为重力加速度a3=g
设在P点的速度为v0,则从P点飞出后速度大小的表达式为v=
由分析可知从P点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线,且a1<a3
C正确,A、B、D错误。故选C。
答案 C
4.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角θ=60°,A、B两点有高度差h=1 m,忽略空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A.4 m/s B.2 m/s
C. m/s D.2 m/s
解析 根据h=gt2得,球从A到B的运动时间t== s= s,则球在B点时的竖直分速度vy=gt=10× m/s=2 m/s,根据平行四边形定则知,刚要落到球拍上时速度大小v== m/s=4 m/s,故A正确,B、C、D错误。
答案 A
5.如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,其半径为R,在B点正上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60°,则C点到B点的距离为( )
A.R B.
C. D.
解析 设小球平抛运动的初速度为v0,将小球在D点的速度沿竖直方向和水平方向分解,则有=tan 60°,解得=,小球平抛运动的水平位移x=Rsin 60°,x=v0t,解得v=,v=,设平抛运动的竖直位移为y,v=2gy,解得y=,则BC=y-(R-Rcos 60°)=,故D正确,A、B、C错误。
答案 D
6.如图所示,容量足够大的圆筒竖直放置,水面高度为h,在圆筒侧壁开一个小孔P,筒内的水从小孔水平射出,设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x,小孔P到水面的距离为y。短时间内可认为筒内水位不变,重力加速度为g,不计空气阻力,在这段时间内,下列说法正确的是( )
A.水从小孔P射出的速度大小为
B.y越小,则x越大
C.x与小孔的位置无关
D.当y=时,x最大,最大值为h
解析 取水面上质量为m的水滴,从小孔喷出时由机械能守恒定律可知mgy=mv2,解得v=,A错误;水从小孔P射出时做平抛运动,则x=vt,h-y=gt2,解得x=v=2,可知x与小孔的位置有关,由数学知识可知,当y=h-y,即y=h时,x最大,最大值为h,并不是y越小x越大,D正确,B、C错误。
答案 D
7.(2022·南昌三模)如图所示,两小球P、Q从同一高度分别以v1和v2的初速度水平抛出,都落在了倾角θ=37°的斜面上的A点,其中小球P垂直打到斜面上,P、Q