内容正文:
专题01 曲线运动和抛体运动
考点一 曲线运动的特点
1.(2024下·天津·红桥区期中)下面说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度方向必定变化
B. 速度变化的运动必定是曲线运动
C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D. 加速度变化的运动必定是曲线运动
【答案】A
【详解】做曲线运动的物体速度大小不一定变化,但速度方向必定变化,A正确;速度变化的运动可能是速度大小在变、方向不变的直线运动,B错误;加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,C错误;加速度变化的运动可能是变加速直线运动,也可能是变加速曲线运动,D错误。故选A。
2.(2024下·天津·部分区期中练习)一个物体做曲线运动时( )
A. 速度的大小可能不变 B. 速度的方向可能不变
C. 所受外力的合力可能为0 D. 所受外力的合力一定变化
【答案】A
【详解】物体做曲线运动时,它的速度的方向必定是改变的,但是速度大小可能不变,例如匀速圆周运动;
做曲线运动的物体合力不一定变化,例如平抛运动,加速度为重力加速度,做曲线运动的物体速度一定发生改变,故一定有加速度,合外力一定不为零。故选A。
3.(2024下·天津·河西区期中)下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体不一定具有加速度
B. 做曲线运动的物体,加速度一定是变化的
C. 物体在恒力作用下,不可能做曲线运动
D. 物体在变力的作用下,可能做直线运动,也可能做曲线运动
【答案】D
【详解】做曲线运动的物体速度方向一定改变,做变速运动,则一定具有加速度,故A错误;做曲线运动的条件是物体所受合力与速度不在一条直线上,例如平抛运动,物体只受重力保持不变,加速度不变,物体做曲线运动,故BC错误;物体在变力的作用下,若力与物体速度方向在一条直线上,做直线运动,不在一条直线上,做曲线运动,故D正确。故选D。
4.(2024下·天津·滨海新区塘沽一中期中)关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的合外力方向变化,一定做曲线运动
B. 物体做曲线运动,其加速度一定变化
C. 做曲线运动的物体,其速度一定变化
D. 物体做圆周运动时,向心力就是物体受到的合外力
【答案】C
【详解】物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,若合外力方向与运动方向在同一直线上,虽然改变,但还是直线运动,故A错误.物体做曲线运动,其加速度不一定变化,如平抛运动,故B错误.做曲线运动的物体,速度沿切线方向,所以其速度方向一定变化,故C正确. 物体做匀速圆周运动时,向心力就是物体受到的合外力,如果做变速圆周运动,向心力是合力的一个分力,D错误.
考点二 曲线运动合外力方向
5.(2024下·天津·部分区期中练习)一物体在竖直面内某段运动的轨迹如图所示,该物体经过B点时速度方向竖直向上,则该物体在B点所受的合力可能( )
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
【答案】B
【详解】根据合力、速度、轨迹三者之间的关系可知,合力方向指向轨迹的凹侧,故该物体在B点所受的合力可能向右。故选B。
6.(2024下·天津·河西区期中)钱学森弹道是我国科学家钱学森于上世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起,使之既有弹道导弹的突防性能力,又有飞航式导弹的灵活性。如图是导弹的一段飞行轨迹,A、B、C、D是轨迹上的四个位置点,导弹在这四个位置点的速度v与所受合外力F的关系可能正确的是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】D
【详解】做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向,而合外力应指向轨迹的凹侧,二者分居于轨迹两侧。故选D。
考点三 运动的合成与分解
7.(2024下·天津·河西区期中)河北杂技,历史悠久,源远流长。如图甲所示,在杂技表演中,演员A沿竖直杆匀减速向上爬,同时演员B顶着杆匀速水平向右移动。若建立如图乙所示的坐标系,其中x与y分别表示演员A在水平方向、竖直方向的位移,则在该过程中演员A的运动轨迹可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,演员B水平向右做匀速直线运动,加速度为零;演员A沿杆向上做匀减速直线运动,加速度向下,故演员A的实际加速度竖直向下;初速度与加速度不在一条直线上,所以演员A的运动轨迹可能为向下弯曲的曲线。故选C。
8.(多选)(2024下·天津·耀华中学期中)2023年春季,和平区五大道的海棠花竞相绽放,绵延上千米的美景,吸引无数游人纷至沓来,成为春日津城最红打卡地。电视台摄制组为了拍到更广、更美的景色,采用了无人机拍摄的方法。现通过传感器将某台无人机上升向前拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象,如图甲、乙所示。图乙中t2-t3段图象平行于t轴,则下列说法正确的是( )
A. 无人机在t1时刻处于超重状态
B. 无人机在0~t2这段时间内沿直线飞行
C. 无人机在t2时刻上升至最高点
D. 无人机在t2~t3时间内做匀变速运动
【答案】AD
【详解】由图像可知,无人机在t1时刻,竖直方向做匀加速直线运动,水平方向做匀减速直线运动,无人机有竖直向上的加速度,则可知无人机此刻处于超重状态,故A正确;由图像可知,无人机在0~t2这段时间内,竖直方向做匀加速直线运动,水平方向做匀减速直线运动,那么合加速度方向与初速度方向不共线,所以无人机做曲线运动,即无人机曲线上升,故B错误;无人机在竖直方向上,先向上做匀加速,后向上做匀减速,直至竖直方向的速度减为零,无人机才上升至最高点,而t2时刻是无人机加速向上结束的时刻,因此t2时刻无人机并未上升至最高点,故C错误;由图像可知,无人机在t2~t3时间内,竖直方向做匀减速直线运动,水平方向做匀速直线运动,只有竖直方向有加速度且恒定,因此可知无人机在t2~t3时间内做匀变速运动,故D正确。故选AD。
考点四 小船过河问题
9.(2024下·天津·滨海新区塘沽一中期中)汽艇以5m/s的速度船头垂直河岸向对岸匀速行驶,河宽为500m,河水流速是1m/s。则下列说法正确的是( )
A. 汽艇驶到对岸的时间为500s
B. 汽艇驶到对岸的时间为100s
C. 汽艇在正对岸靠岸
D. 汽艇在对岸下游500m处靠岸
【答案】B
【详解】汽艇驶到对岸的时间为,A错误,B正确;因沿河岸方向的位移x=vst=100m
可知汽艇在对岸下游100m处靠岸,CD错误。故选B。
10.(2024下·天津·耀华中学期中)如图所示,河水以的速度向东流动,河宽。小船船头朝正南方向,从岸边点以恒定的速度渡河,最终到达对岸点,、两点距离为,则小船在静水中的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,合速度与河岸的夹角满足,可得,由平行四边形定则可得
,解得,B正确。故选B。
11.(2024下·天津·红桥区期中)如图为甲、乙两只摩托艇渡河的轨迹图,甲沿OA运动,乙沿OB运动,两摩托艇运动过程中船头均始终垂直于河岸,且在静水中航行的速度均大于水流速度,若水流速度恒定,则( )
A. 摩托艇需用此方式渡河才能使其渡河时间最短
B. 甲摩托艇渡河所用时间更长
C. 乙摩托艇在静水中航行的速度更大
D. 无论怎样调整船头方向,两摩托艇都不能到达O点的正对岸
【答案】A
【详解】摩托艇的船头与河岸垂直时,渡河时间最短,故A正确;乙摩托艇渡河时间内,水流位移大,故乙摩托艇渡河所用时间更长,故B错误;在河宽一样的情况下,乙摩托艇渡河所用时间长,可知乙摩托艇在静水中航行的速度小,而甲摩托艇在静水中航行的速度更大,故C错误;由于两摩托艇在静水中航行的速度均大于水流速度,只要往上游调整合适的航行方向就可以到达正对岸,故D错误。故选A。
考点五 关联速度问题
12.(多选)(2024下·天津·红桥区期中)如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为 D. 船的加速度为
【答案】AC
【详解】船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和垂直绳子方向速度的合速度,如图所示
根据平行四边形定则有,则人拉绳行走的速度为,故B错误,A正确;对小船受力分析,如图所示
根据牛顿第二定律有,船的加速度大小为,故D错误,C正确。
故选AC。
13.(多选)(2024下·天津·第47中学期中)曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构,其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,从而驱动汽车车轮转动。其结构示意图如图所示,活塞可沿水平方向往复运动。曲轴可绕固定的O点自由转动,连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点,若曲轴绕O点做匀速圆周运动,则( )
A. 曲轴和活塞运动周期相等
B. 活塞运动速度大小不变
C. A点和B点的速度大小始终相等
D. 当OA与AB共线时,B点的速度为零
【答案】AD
【详解】曲轴转一周,活塞运动一个来回,即一个周期,所以它们的运动周期相等,故A正确;A、B点的速度分解为沿AB杆和垂直于杆方向,两速度与杆AB的夹角分别为α、β,如图所示
根据平行四边形定则可知,两点速度沿杆方向的速度分量相等,即,可得
,由于曲轴转动时,α、β都在变化,是圆周运动的线速度大小不变,活塞速度大小不断变化,A点和B点的速度不可能始终相等,故BC错误;由上述分析可知,当OA与AB共线时,,A点速度大小不变,B点速度为零,故D正确。故选AD。
考点六 平抛运动的规律
14.(多选)(2024下·天津·红桥区期中)对落地点处于同一水平面的平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 在同一位置水平抛出的物体,初速度越大者落地前在空中运动的时间越长
B. 以同一初速度抛出的不同物体,抛出点越高者落地速度大小越大
C. 落地前,在连续相等时间内的竖直方向位移之差相等
D. 落地前,在任意两个相等时间内,速度变化量相同
【答案】BCD
【详解】平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动,根据,可知物体在空中运动的时间由下落高度决定,与初速度无关,故在同一位置水平抛出的物体,在空中运动的时间相等,故A错误;竖直方向有,物体落地速度为,故以同一初速度抛出的不同物体,抛出点越高者落地速度大小越大,故B正确;根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系
,可知落地前,在连续相等时间内的竖直方向位移之差相等,故C正确;根据,落地前,在任意两个相等时间内,速度变化量相同,故D正确。故选BCD。
15.(2024下·天津·部分区期中练习)做平抛运动的物体,一段时间t后经过P点,则物体在P点( )
A. 速度方向可能为水平方向 B. 速度方向可能为竖直向下
C. 受力方向可能为水平方向 D. 受力方向一定为竖直向下
【答案】D
【详解】物体做平抛运动,只受重力作用,方向一定竖直向下,速度沿轨迹切线方向,不可能为水平或竖直方向。故选D。
16.(2024下·天津·南仓中学期中)从相同的高度以不同的速度,水平抛出两个质量不同的石子,以下说法中正确的是(不计空气阻力)( )
A. 质量大的先落地 B. 质量小的先落地
C. 它们一定同时落地 D. 它们的落地点一定相同
【答案】C
【详解】忽略空气阻力,两石子竖直方向均做自由落体运动,又因为从同一高度落下,所以一定同时落地,初速度不同,水平位移不同,落点不同,故ABD错误,C正确。故选C。
17.(2024下·天津·红桥区期中)一个物体从某一确定的高度以初速度水平抛出,已知它落地时的速度大小为,重力加速度为g,那么它的运动时间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】分解落地时的速度,可得,又,联立,解得,故选C。
18.(多选)(2024下·天津·南仓中学期中)以速度v0水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平分位移相等,则下列判断中正确的是( )
A. 竖直分速度等于水平分速度
B. 此时球的速度大小为
C. 运动时间为
D. 运动的位移是
【答案】BCD
【详解】设物体抛出后经时间t竖直分位移和水平分位移相等,此时有,解得
,竖直分速度为vy=gt=2v0,故A错误,C正确;根据速度的合成可知瞬时速度为
,故B正确;水平分位移为,则物体运动的合位移为,故D正确。
故选BCD。
19.(2024下·天津·南仓中学期中)从某高度处以10m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,g取10m/s2,求
(1)物体在抛出处的高度是多少;
(2)物体落地点的水平距离是多少;
(3)落地时,它的速度是多大;
(4)落地时,它的速度方向与地面的夹角θ的正切值是多少。
【答案】(1)20m;(2)20m;(3);(4)
【详解】(1)下落高度为
(2)水平距离为
(3)竖直方向速度
速度为
(4)正切值为
20.(2024下·天津·河西区期中)如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机在空中某高度处水平匀速飞行,某时刻释放了一个小球,小球经2s后恰好落在水平地面,小球释放点与落地点之间的水平距离为30m,空气阻力忽略不计,重力加速度,求:
(1)小球释放时距地面的高度;
(2)无人机水平飞行的速度大小;
(3)小球落地时的速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据题意可知,小球做平抛运动,竖直方向上,由可得,小球释放时距地面的高度
(2)水平方向上有
解得,无人机水平飞行的速度大小为
(3)竖直方向上,由可得,小球落地时竖直分速度为
则小球落地时的速度大小
考点七 斜面上的平抛运动
21.(2024下·天津·耀华中学期中)如图所示,固定斜面的倾角为,高为h,一小球从斜面顶端水平抛出,落至斜面底端,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为: ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于整个平抛运动过程,根据h=gt2,,得 ,则平抛运动的初速度为:;当速度方向与斜面平行时,距离斜面最远,此时竖直分速度为vy=v0tanα=.
则经历的时间为 .故选D。
22.(2024下·天津·部分区期中练习)如图所示,斜面AC的高度为m,倾角为,将一小球从斜面顶端A点水平抛出,恰好落在斜面底端C点。小球运动轨迹上的B点离斜面的距离最大,不计空气阻力,重力加速度为m/s。求:
(1)小球平抛运动的时间;
(2)小球的初速度大小;
(3)小球经过B点时的速度大小。
【答案】(1)1s;(2)5m/s;(3)m/s
【详解】(1)(2)斜面AC的高度为m,倾角为,根据平抛运动规律有
解得
s,m/s
(3)当小球的速度方向与斜面平行时,距离斜面最远,根据平行四边形定则知
m/s
考点八 平抛运动的相遇问题
23.(2024下·天津·河西区期中)用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示,a球从A点水平抛出的同时,b球自B点开始下落,背景的小方格均为边长L的正方形,重力加速度为g,不计空气阻力.根据照片显示的信息,下列说法中正确的是( )
A. 照相机的频闪周期为
B. a球的水平初速度为
C. 该实验只能证明水平方向的分运动是匀速直线运动
D. 该实验只能证明竖直方向的分运动是自由落体运动
【答案】A
【详解】竖直方向均为自由落体运动,他们竖直方向距离保持不变;水平方向每相同时间内唯一相等,证明其水平方向做匀速直线运动,故CD错误;根据,根据图象可知,解得
,故A正确;根据图象可知相同时间水平方向位移均为2L,水平速度为
故B错误。故选A。
24.(2024下·天津·耀华中学期中)如图所示,在水平地面上M点的正上方h高度处,将小球S1以初速度v1水平向右抛出,同时在地面上N点处将小球S2以初速度v2竖直向上抛出。在S2上升到最高点时恰与S1球相遇,不计地面阻力和空气阻力。则两球在这段过程中( )
A. 做的都是变加速运动 B. 速度变化量的大小不相等
C. 速度变化量的方向不相同 D. 相遇点在N点上方处
【答案】D
【详解】由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,加速度恒定,做的都是匀变速运动,而非变加速运动,A错误;由于两个球都只受重力作用,加速度都是重力加速度,由,知它们速度的变化量相同,速度变化量的方向都是竖直向下,BC错误;S1球做平抛运动,竖直方向则有
,S2球做竖直上抛运动,则有,,由题意得,解得
所以,相遇点在N点上方处。故选D。
考点九 斜抛运动
25.(2024下·天津·重点校期中联考)如图所示,网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置,将球斜向上打出,球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点,不计空气阻力,则( )
A.两次击中墙时的速度相等
B.沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大
C.从打出到撞墙,沿1轨迹的网球在空中运动的时间长
D.从打出到撞墙,沿2轨迹的网球在空中运动的时间长
【答案】B
【详解】两次击中墙时的速度相等,由于两次击球的轨迹不同,且初速度和运动时间不同,击中墙时的速度(合速度)不一定相等。因此,A 错误。 沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大沿1、2轨迹的网球运动时间一样长,说明其初速度的垂直分量相等,故1的水平分量较大。因此,沿1轨迹的初速度一定比沿2轨迹的初速度大。B正确。从打出到撞墙,沿1轨迹的网球在空中运动的时间长
沿1轨迹的网球运动时间较长,因为其初速度的垂直分量较大,导致上升和下降的时间较长。C错误。
从打出到撞墙,沿2轨迹的网球在空中运动的时间长沿2轨迹的网球运动时间较短,因为其初速度的垂直分量较小,导致上升和下降的时间较短。D 错误。
考点十 平抛运动的临界问题
26.(2024下·天津·红桥区期中)如图所示,水平地面上有一竖直墙,现将小球(视为质点)以=8m/s水平初速度,从离地面高H=3.2m,离竖直墙水平距离x=4.8m的A点水平抛出,小球撞到墙上的B点,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2.
(1)求B点离水平地面的高度h;
(2)求小球撞到墙上B点前瞬间的速度大小;
(3)若墙高h1=2.4m,仍从A点水平抛出小球,要使小球恰好击中墙的上边缘,求小球水平抛出时的初速度大小。
【答案】(1)1.4m;(2)10m/s;(3)12m/s
【详解】(1)小球从A点到B点做平抛运动,水平方向上有
竖直方向上有
解得
=0.6s,h=1.4m
(2)小球撞到墙上B点前瞬间竖直方向上的分速度大小
合速度大小
解得
v=10m/s
(3)设小球以初速度从A点水平抛出后恰好击中墙的上边缘,则有
解得
=12m/s
27.(2024下·天津·南仓中学期中)一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )
A. 速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变
B. 速度一定在不断地改变,加速度可以不变
C. 速度可以不变,加速度一定不断地改变
D. 速度可以不变,加速度也可以不变
【答案】B
【详解】物体做曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,但是速度大小可能不变,如匀速圆周运动;合力不一定改变,加速度不一定改变,如平抛运动。故ACD错误,B正确。故选B。
28.(2024下·天津·部分区期中练习)一个物体在光滑水平面上运动,速度v的方向如图所示,从A点开始,它受到向前偏右(观察者沿着物体前进的方向看)的合力F作用。一段时间后,物体可能经过( )
A. Q点 B. B点 C. P点 D. D点
【答案】D
【详解】物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合力方向之间,合力大致指向轨迹凹的一向,轨迹不可能与力的方向相交,或与合外力的方向平行,则一段时间后,物体可能经过D点。故选D。
29.(2024下·天津·河西区期中)如图所示,在A点以大小为,的水平速度向左抛出一个质量m=1.0kg的小球,小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用,风力大小为F=10N。经过一段时间小球到达B点,B点位于A点正下方,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球从A运动到B的时间为1s
B. 小球从A到B运动过程中,速度的最小值为10m/s
C. A、B两点间的距离y=20m
D. 小球水平方向的速度为零时,距A点的水平距离x=10m
【答案】C
【详解】球在水平方向上受风力做匀减速运动,设水平方向的加速度大小为ax,据牛顿第二定律可得F=max
,解得ax=10m/s2,小球从A运动到B的时间为,故A错误;因F=mg,则力F与mg的合力方向沿右下方成45°角,则当沿合力方向速度减为零时小球的速度最小,最小速度
,故B错误;沿AB方向做自由落体运动,则A、B两点间的距离
,故C正确;小球水平方向的速度为零时,距A点的水平距离
,故D错误。故选C。
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专题01 曲线运动和抛体运动
考点一 曲线运动的特点
1.(2024下·天津·红桥区期中)下面说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度方向必定变化
B. 速度变化的运动必定是曲线运动
C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D. 加速度变化的运动必定是曲线运动
2.(2024下·天津·部分区期中练习)一个物体做曲线运动时( )
A. 速度的大小可能不变 B. 速度的方向可能不变
C. 所受外力的合力可能为0 D. 所受外力的合力一定变化
3.(2024下·天津·河西区期中)下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体不一定具有加速度
B. 做曲线运动的物体,加速度一定是变化的
C. 物体在恒力作用下,不可能做曲线运动
D. 物体在变力的作用下,可能做直线运动,也可能做曲线运动
4.(2024下·天津·滨海新区塘沽一中期中)关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的合外力方向变化,一定做曲线运动
B. 物体做曲线运动,其加速度一定变化
C. 做曲线运动的物体,其速度一定变化
D. 物体做圆周运动时,向心力就是物体受到的合外力
考点二 曲线运动合外力方向
5.(2024下·天津·部分区期中练习)一物体在竖直面内某段运动的轨迹如图所示,该物体经过B点时速度方向竖直向上,则该物体在B点所受的合力可能( )
A. 向左 B. 向右 C. 向上 D. 向下
6.(2024下·天津·河西区期中)钱学森弹道是我国科学家钱学森于上世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起,使之既有弹道导弹的突防性能力,又有飞航式导弹的灵活性。如图是导弹的一段飞行轨迹,A、B、C、D是轨迹上的四个位置点,导弹在这四个位置点的速度v与所受合外力F的关系可能正确的是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
考点三 运动的合成与分解
7.(2024下·天津·河西区期中)河北杂技,历史悠久,源远流长。如图甲所示,在杂技表演中,演员A沿竖直杆匀减速向上爬,同时演员B顶着杆匀速水平向右移动。若建立如图乙所示的坐标系,其中x与y分别表示演员A在水平方向、竖直方向的位移,则在该过程中演员A的运动轨迹可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
8.(多选)(2024下·天津·耀华中学期中)2023年春季,和平区五大道的海棠花竞相绽放,绵延上千米的美景,吸引无数游人纷至沓来,成为春日津城最红打卡地。电视台摄制组为了拍到更广、更美的景色,采用了无人机拍摄的方法。现通过传感器将某台无人机上升向前拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象,如图甲、乙所示。图乙中t2-t3段图象平行于t轴,则下列说法正确的是( )
A. 无人机在t1时刻处于超重状态
B. 无人机在0~t2这段时间内沿直线飞行
C. 无人机在t2时刻上升至最高点
D. 无人机在t2~t3时间内做匀变速运动
考点四 小船过河问题
9.(2024下·天津·滨海新区塘沽一中期中)汽艇以5m/s的速度船头垂直河岸向对岸匀速行驶,河宽为500m,河水流速是1m/s。则下列说法正确的是( )
A. 汽艇驶到对岸的时间为500s
B. 汽艇驶到对岸的时间为100s
C. 汽艇在正对岸靠岸
D. 汽艇在对岸下游500m处靠岸
10.(2024下·天津·耀华中学期中)如图所示,河水以的速度向东流动,河宽。小船船头朝正南方向,从岸边点以恒定的速度渡河,最终到达对岸点,、两点距离为,则小船在静水中的速度大小为( )
A. B. C. D.
11.(2024下·天津·红桥区期中)如图为甲、乙两只摩托艇渡河的轨迹图,甲沿OA运动,乙沿OB运动,两摩托艇运动过程中船头均始终垂直于河岸,且在静水中航行的速度均大于水流速度,若水流速度恒定,则( )
A. 摩托艇需用此方式渡河才能使其渡河时间最短
B. 甲摩托艇渡河所用时间更长
C. 乙摩托艇在静水中航行的速度更大
D. 无论怎样调整船头方向,两摩托艇都不能到达O点的正对岸
考点五 关联速度问题
12.(多选)(2024下·天津·红桥区期中)如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时( )
A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为 D. 船的加速度为
13.(多选)(2024下·天津·第47中学期中)曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构,其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,从而驱动汽车车轮转动。其结构示意图如图所示,活塞可沿水平方向往复运动。曲轴可绕固定的O点自由转动,连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点,若曲轴绕O点做匀速圆周运动,则( )
A. 曲轴和活塞运动周期相等
B. 活塞运动速度大小不变
C. A点和B点的速度大小始终相等
D. 当OA与AB共线时,B点的速度为零
考点六 平抛运动的规律
14.(多选)(2024下·天津·红桥区期中)对落地点处于同一水平面的平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 在同一位置水平抛出的物体,初速度越大者落地前在空中运动的时间越长
B. 以同一初速度抛出的不同物体,抛出点越高者落地速度大小越大
C. 落地前,在连续相等时间内的竖直方向位移之差相等
D. 落地前,在任意两个相等时间内,速度变化量相同
15.(2024下·天津·部分区期中练习)做平抛运动的物体,一段时间t后经过P点,则物体在P点( )
A. 速度方向可能为水平方向 B. 速度方向可能为竖直向下
C. 受力方向可能为水平方向 D. 受力方向一定为竖直向下
16.(2024下·天津·南仓中学期中)从相同的高度以不同的速度,水平抛出两个质量不同的石子,以下说法中正确的是(不计空气阻力)( )
A. 质量大的先落地 B. 质量小的先落地
C. 它们一定同时落地 D. 它们的落地点一定相同
17.(2024下·天津·红桥区期中)一个物体从某一确定的高度以初速度水平抛出,已知它落地时的速度大小为,重力加速度为g,那么它的运动时间是( )
A. B. C. D.
18.(多选)(2024下·天津·南仓中学期中)以速度v0水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平分位移相等,则下列判断中正确的是( )
A. 竖直分速度等于水平分速度
B. 此时球的速度大小为
C. 运动时间为
D. 运动的位移是
19.(2024下·天津·南仓中学期中)从某高度处以10m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,g取10m/s2,求
(1)物体在抛出处的高度是多少;
(2)物体落地点的水平距离是多少;
(3)落地时,它的速度是多大;
(4)落地时,它的速度方向与地面的夹角θ的正切值是多少。
20.(2024下·天津·河西区期中)如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机在空中某高度处水平匀速飞行,某时刻释放了一个小球,小球经2s后恰好落在水平地面,小球释放点与落地点之间的水平距离为30m,空气阻力忽略不计,重力加速度,求:
(1)小球释放时距地面的高度;
(2)无人机水平飞行的速度大小;
(3)小球落地时的速度大小。
考点七 斜面上的平抛运动
21.(2024下·天津·耀华中学期中)如图所示,固定斜面的倾角为,高为h,一小球从斜面顶端水平抛出,落至斜面底端,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为: ( )
A. B. C. D.
22.(2024下·天津·部分区期中练习)如图所示,斜面AC的高度为m,倾角为,将一小球从斜面顶端A点水平抛出,恰好落在斜面底端C点。小球运动轨迹上的B点离斜面的距离最大,不计空气阻力,重力加速度为m/s。求:
(1)小球平抛运动的时间;
(2)小球的初速度大小;
(3)小球经过B点时的速度大小。
考点八 平抛运动的相遇问题
23.(2024下·天津·河西区期中)用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示,a球从A点水平抛出的同时,b球自B点开始下落,背景的小方格均为边长L的正方形,重力加速度为g,不计空气阻力.根据照片显示的信息,下列说法中正确的是( )
A. 照相机的频闪周期为
B. a球的水平初速度为
C. 该实验只能证明水平方向的分运动是匀速直线运动
D. 该实验只能证明竖直方向的分运动是自由落体运动
24.(2024下·天津·耀华中学期中)如图所示,在水平地面上M点的正上方h高度处,将小球S1以初速度v1水平向右抛出,同时在地面上N点处将小球S2以初速度v2竖直向上抛出。在S2上升到最高点时恰与S1球相遇,不计地面阻力和空气阻力。则两球在这段过程中( )
A. 做的都是变加速运动 B. 速度变化量的大小不相等
C. 速度变化量的方向不相同 D. 相遇点在N点上方处
考点九 斜抛运动
25.(2024下·天津·重点校期中联考)如图所示,网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置,将球斜向上打出,球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点,不计空气阻力,则( )
A.两次击中墙时的速度相等
B.沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大
C.从打出到撞墙,沿1轨迹的网球在空中运动的时间长
D.从打出到撞墙,沿2轨迹的网球在空中运动的时间长
考点十 平抛运动的临界问题
26.(2024下·天津·红桥区期中)如图所示,水平地面上有一竖直墙,现将小球(视为质点)以=8m/s水平初速度,从离地面高H=3.2m,离竖直墙水平距离x=4.8m的A点水平抛出,小球撞到墙上的B点,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2.
(1)求B点离水平地面的高度h;
(2)求小球撞到墙上B点前瞬间的速度大小;
(3)若墙高h1=2.4m,仍从A点水平抛出小球,要使小球恰好击中墙的上边缘,求小球水平抛出时的初速度大小。
27.(2024下·天津·南仓中学期中)一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )
A. 速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变
B. 速度一定在不断地改变,加速度可以不变
C. 速度可以不变,加速度一定不断地改变
D. 速度可以不变,加速度也可以不变
28.(2024下·天津·部分区期中练习)一个物体在光滑水平面上运动,速度v的方向如图所示,从A点开始,它受到向前偏右(观察者沿着物体前进的方向看)的合力F作用。一段时间后,物体可能经过( )
A. Q点 B. B点 C. P点 D. D点
29.(2024下·天津·河西区期中)如图所示,在A点以大小为,的水平速度向左抛出一个质量m=1.0kg的小球,小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用,风力大小为F=10N。经过一段时间小球到达B点,B点位于A点正下方,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球从A运动到B的时间为1s
B. 小球从A到B运动过程中,速度的最小值为10m/s
C. A、B两点间的距离y=20m
D. 小球水平方向的速度为零时,距A点的水平距离x=10m
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