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课时分层作业(九)
1.某弹射管每次弹出的小球速度相等,在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的( )
A.时刻相同,地点相同 B.时刻相同,地点不同
C.时刻不同,地点相同 D.时刻不同,地点不同
B [弹射管自由下落,两只小球始终处于同一水平面内,因此同时落地。水平方向的分运动为匀速直线运动,且速度相等,但两只小球弹出后在空中运动的时间不相等,所以水平位移不相等,落地点不同。]
2.(2022·广东佛山调研)如图所示,蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它,就在子弹出枪口时,松鼠开始运动,下述各种运动方式中,松鼠一定能逃脱厄运而不被击中的是(设树枝足够高)( )
A.自由落下
B.竖直上跳
C.迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝
D.背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝
B [子弹在竖直方向上做自由落体运动,子弹和松鼠在同一高度,若松鼠做自由落体运动,那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的,它们始终在一个高度上,所以松鼠一定会被击中,故A错误;子弹在竖直方向上做自由落体运动,子弹和松鼠在同一高度,松鼠竖直上跳时,在竖直方向上和子弹的运动过程不一样,能逃过厄运,故B正确;子弹在竖直方向上是自由落体运动,子弹和松鼠在同一高度,不论是迎着枪口还是背着枪口,松鼠在竖直方向上都做自由落体运动,松鼠都会被击中,都不能逃脱厄运,故C、D错误。]
3.(2022·广东揭阳第一次调研)如图所示,从地面上同一位置抛出两质量相等的小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。空气阻力不计,下列物理量中,B比A大的是( )
A.飞行过程中的速度变化率
B.飞行时间
C.最高点时重力的功率
D.抛出时的动能
D [两球都做斜抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,两球上升和下落的时间相等,而下落过程,由h=gt2得t=,知下落时间相等,则两球运动的时间相等,飞行过程中的速度变化率=g,即飞行过程中的速度变化率相同,故A、B错误;最高点的速度方向与重力方向垂直,则重力的功率均为0,故C错误;由公式h=vyt-gt2可知,由于最大高度h、t相同,则知,竖直方向的初速度大小相等,由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的初速度与水平方向的夹角,由vy=v0sin α(α是初速度与水平方向的夹角)得知,A球的初速度小于B球的初速度,则抛出时B球的动能比A球的大,故D正确。]
4.如图所示,小球甲从A点水平抛出,小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时的速度大小相等,方向夹角为45°,已知A、C高度差为h,不计空气阻力,由以上条件可知B、A两点高度差为( )
A.h B.h
C.h D.2h
C [小球甲做平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,从A到C,由h=gt2可得,甲运动的时间为t甲=,竖直分速度vy=gt甲=;据运动的合成与分解可知,甲在C点的速度v甲==2=v乙,乙球做自由落体运动,下落高度h′==2h,A、B两点高度差为2h-h=h,故C正确,A、B、D错误。]
5.(2022·广东揭阳测试)如图所示,在P点正对竖直墙面抛出一个板球,要使板球垂直打在竖直墙面上,不计空气阻力,球抛出的初速度大小v、初速度与水平方向的夹角θ的关系正确的是( )
A.v与sin θ成反比 B.v与tan θ成正比
C.v2与sin 2θ成反比 D.v2与cos 2θ成正比
C [设P点到墙壁的距离为d,将运动分解到水平方向和竖直方向,板球在水平方向做匀速直线运动d=vtcos θ,在竖直方向上,做竖直上抛运动vsin θ=gt,两式联立消去时间d==,因此v2与sin 2θ成反比,C正确。]
6.(多选)如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端P处;今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处,若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )
A.va=2vb B.va=vb
C.ta=2tb D.ta=tb
BD [b球落在斜面的中点,知a、b两球下降的高度之比为2∶1,根据h=gt2,知t=。则ta=tb,因为a、b两球水平位移之比为2∶1,则va=vb,故B、D正确,A、C错误。]
7.(2022·广东云浮检测)如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的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.
D [设小球平抛运动的初速度为v0,由题意知小球通过D点时的速度与圆柱体相切,则有=tan 60°,即=;小球平抛运动的水平位移:x=Rsin 60°=