内容正文:
四川省江油中学2023级高一下期第一次阶段性考试
物理试题
一、本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B. 平抛运动是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是匀速运动
D. 曲线运动受到的合外力可以为零
2. 关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( )
A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B. 合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大
C. 两个匀变速直线运动的合运动可能是匀变速曲线运动
D. 只要两个分运动都是直线运动,合运动就一定是直线运动
3. 江油中学举行春季球类运动会篮球比赛,在定点投篮中,图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹,忽略空气阻力,篮球在图示位置所受的力和速度矢量正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 转篮球是现在中学生喜爱的一项娱乐项目。如图所示,某同学让篮球在他的手指正上方匀速转动,下列说法正确的是( )
A. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处
B. 篮球上离转动轴距离相等的各点速度相同
C. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等
D. 篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越小
5. 如图,在水平地面上做匀速直线运动的汽车通过定滑轮用绳子吊起一物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度大小分别为v1和v2,连接汽车的绳子与水平方向的夹角为α,则下列说法中正确的是( )
A. v2=v1cosα
B. v1=v2cosα
C. 物体做匀速运动,其所受拉力等于物体重力
D. 物体做匀加速直线运动,拉力大于重力
6. 一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示.关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体做速度逐渐增大的曲线运动
B. 物体运动的加速度先减小后增大
C. 物体运动的初速度大小是50m/s
D. 物体运动的初速度大小是10m/s
7. 如图所示,在水平面上有P、Q两点,A、B点分别在P、Q点的正上方,距离地面的高度分别为h1和h2.某时刻在A点以速度v1水平抛出一小球,经时间t后又在B点以速度v2水平抛出另一小球,结果两球同时落在P、Q线上的O点,则有:( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,乒乓球发球机能将乒乓球从底线A点(位于底边界的中点)的正上方H高处(未知)以不同速率向右侧不同方向水平发出。某次以某一速率v0(未知)发出,乒乓球正好擦着球网落在对方底线的B点上,且AB平行于边界CD。若已知球网高为h,球桌长度为s,宽度为L,重力加速度为g。不计空气阻力,乒乓球可看成质点,则下列说法正确的是( )
A. H=2h
B.
C. 若使乒乓球落到右侧球台内,初速度的最大取值为
D. 若使乒乓球落到右侧球台内,初速度的最大取值为
二、本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 河流某段左右两岸平行,河水流速是。某时刻开始,汽艇从左岸出发向对岸行驶,船头方向始终垂直于河岸,汽艇相对静水的速度大小随时间t变化的规律如图所示,时到达右岸。则下列说法正确的是( )
A. 汽艇对地的最大速度是
B. 汽艇对地的最大速度是
C. 渡河过程汽艇位移
D. 渡河过程汽艇位移
10. 如图为自行车链条传动装置示意图,后轮与飞轮的半径分别为6r和r,牙盘的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,则A、B、C三点( )
A. 加速度之比aA∶aB∶aC=6∶1∶2
B. 线速度之比vA∶vB∶vC=6∶1∶1
C. 角速度之比ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1
D. 周期之比TA∶TB∶TC=1∶2∶2
11. 如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,重力加速度为g。求圆盘转动的角速度ω的大小可能为( )
A. 角速度 B. 角速度
C. 角速度 D. 角速度
12. 如图,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等为R且在同一竖直面内,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球b能落到斜面上,下列说法正确的是( )
A. a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
B. 改变初速度的大小,b球速度方向和斜面的夹角保持不变
C. 改变初速度的大小,a球可能垂直撞在半圆轨道上
D. 当时,b球一定先落在斜面上
三、本题共2小题,每空2分,共16分。
13. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图,转动手柄1,可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球A、B分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,小球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降,从而露出标尺8,标尺8露出的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。那么:
(1)在该实验中应用了___________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(2)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列说法正确的是___________。
A. 在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
B. 在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C. 在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的小球做实验
D. 在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
(3)关于此实验,下列说法正确的是___________。
A. 应尽可能减小小球与槽之间的摩擦力
B. 变速轮塔的作用是改变小球做圆周运动的半径
C. 在探究向心力大小与半径的关系时,应将两个相同质量的钢球分别放在短槽和长槽处,皮带套在半径不相同的轮塔上
D. 当质量和运动半径不变时,向心力大小与角速度成正比
(4)若用两个质量相等的小球做实验,且左边小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍,转动时发现左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的2倍,那么,左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为___________。
14. 假设未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在贴有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:
(1)可知a点___________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。
(2)可以推算出该星球表面的重力加速度为___________m/s2.
(3)可以算出小球平抛的初速度是___________m/s。(保留二位有效数字)
(4)可以算出小球在d点时的速度大小是___________m/s。
四、本题共3小题,共36分。解答过程中,要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为r=20m的圆周运动了100m,试求出物体做匀速圆周运动时:
(1)线速度的大小;
(2)角速度的大小;
(3)周期的大小;
(4)向心加速度的大小。
16. 小船要横渡一条d=200m宽的河,水流速度为,船在静水中的航速是,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6求:
(1)要使小船渡河时间最短,最短渡河时间是多少?渡河的位移大小是多少?
(2)要使小船渡河位移最短,船头与河流上游的夹角是多少?多长时间能到达对岸?
17. 如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°,表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。(A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
(2)物体B抛出时的初速度v2;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h。
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四川省江油中学2023级高一下期第一次阶段性考试
物理试题
一、本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B. 平抛运动是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是匀速运动
D. 曲线运动受到的合外力可以为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动的速度方向在随时变化,故曲线运动一定是变速运动,A错误;
B.平抛运动只受重力作用,加速度不变,所以平抛运动是匀变速运动,B正确;
C.匀速圆周运动速度方向随时在变化,所以匀速圆周运动是变速运动,C错误;
D.曲线运动速度在随时发生变化,因此一定受到不为零的合外力,D错误。
故选B。
2. 关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( )
A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B. 合运动的速度至少比其中一个分运动的速度大
C. 两个匀变速直线运动的合运动可能是匀变速曲线运动
D. 只要两个分运动都是直线运动,合运动就一定是直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.合运动的速度可能比分运动的速度大,可能比分运动的速度小,可能与分运动的速度相等,故AB错误;
C.当两个匀变速直线运动的合初速度与合力不在一条直线上时,这两个匀变速直线运动的合运动是匀变速曲线运动,故C正确;
D.两个分运动都是直线运动,合运动不一定是直线运动,例如平抛运动,故D错误。
故选C。
3. 江油中学举行春季球类运动会篮球比赛,在定点投篮中,图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹,忽略空气阻力,篮球在图示位置所受的力和速度矢量正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】投出的篮球只受到重力,篮球的运动方向和重力方向如图所示
故选C。
4. 转篮球是现在中学生喜爱的一项娱乐项目。如图所示,某同学让篮球在他的手指正上方匀速转动,下列说法正确的是( )
A. 篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处
B. 篮球上离转动轴距离相等的各点速度相同
C. 篮球上各点做圆周运动的角速度不相等
D. 篮球上各点离转轴越近,做圆周运动的向心加速度越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.只有篮球上运动半径最大的点做圆周运动的圆心才在球心处,其他点做圆周运动的圆心都不在球心处,A错误;
B.篮球上离轴距离相同的各点速度大小相同,方向不同,B错误;
C.篮球上各点为同轴转动,篮球上各点做圆周运动的角速度相等,C错误;
D.根据圆周运动公式
同轴运动,角速度一样,半径越小向心加速度越小,D正确。
故选D。
5. 如图,在水平地面上做匀速直线运动的汽车通过定滑轮用绳子吊起一物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度大小分别为v1和v2,连接汽车的绳子与水平方向的夹角为α,则下列说法中正确的是( )
A. v2=v1cosα
B. v1=v2cosα
C. 物体做匀速运动,其所受拉力等于物体重力
D. 物体做匀加速直线运动,拉力大于重力
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将汽车的速度分解为沿绳子方向和垂直绳方向,因为绳的速度与物体上升速度大小相同,故有,故B错误,A正确;
CD.根据题意汽车匀速运动,不变,随着汽车向左行驶,变小,可得变大,物体向上加速运动,所受拉力大于其重力;由于不是随时间均匀变化,故不是随时间均匀变化,即物体做的并不是匀加速运动,故CD错误。
故选A。
6. 一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示.关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体做速度逐渐增大的曲线运动
B. 物体运动的加速度先减小后增大
C. 物体运动的初速度大小是50m/s
D. 物体运动的初速度大小是10m/s
【答案】C
【解析】
【详解】由图知,x方向的初速度沿x轴正方向,y方向的初速度沿y轴负方向,则合运动的初速度方向不在y轴方向上;x轴方向的分运动是匀速直线运动,加速度为零,y轴方向的分运动是匀变速直线运动,加速度沿y轴方向,所以合运动的加速度沿y轴方向,与合初速度方向不在同一直线上,因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知,物体的速度先减小后增大,故A错误;物体运动的加速度等于y方向的加速度,保持不变,故B错误;根据图象可知物体的初速度为:,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,在水平面上有P、Q两点,A、B点分别在P、Q点的正上方,距离地面的高度分别为h1和h2.某时刻在A点以速度v1水平抛出一小球,经时间t后又在B点以速度v2水平抛出另一小球,结果两球同时落在P、Q线上的O点,则有:( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据,解得:,则,根据,解得:,则,联立可得:,故D正确,ABC错误.
8. 如图所示,乒乓球发球机能将乒乓球从底线A点(位于底边界的中点)的正上方H高处(未知)以不同速率向右侧不同方向水平发出。某次以某一速率v0(未知)发出,乒乓球正好擦着球网落在对方底线的B点上,且AB平行于边界CD。若已知球网高为h,球桌长度为s,宽度为L,重力加速度为g。不计空气阻力,乒乓球可看成质点,则下列说法正确的是( )
A. H=2h
B.
C. 若使乒乓球落到右侧球台内,初速度的最大取值为
D. 若使乒乓球落到右侧球台内,初速度的最大取值为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设乒乓球从抛出到擦网的时间为,从抛出到落到B点的时间为,由于平抛运动在水平方向为匀速直线运动,则有
竖直方向则有
解得
则乒乓球落地时间
乒乓球的初速度,故AB错误;
CD.由题可知,乒乓球的水平最大位移为
则乒乓球的最大初速度,故C错误,D正确。
故选D。
二、本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 河流某段左右两岸平行,河水流速是。某时刻开始,汽艇从左岸出发向对岸行驶,船头方向始终垂直于河岸,汽艇相对静水的速度大小随时间t变化的规律如图所示,时到达右岸。则下列说法正确的是( )
A. 汽艇对地的最大速度是
B. 汽艇对地的最大速度是
C. 渡河过程汽艇位移
D. 渡河过程汽艇位移
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据题意可知,当汽艇在静水中速度最大时,汽艇对地的速度最大,最大值为,故A正确,B错误;
CD.根据题意,由图可知,汽艇垂直河岸方向的位移为
沿河岸方向的位移为
则渡河过程汽艇位移,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图为自行车链条传动装置示意图,后轮与飞轮的半径分别为6r和r,牙盘的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,则A、B、C三点( )
A. 加速度之比aA∶aB∶aC=6∶1∶2
B. 线速度之比vA∶vB∶vC=6∶1∶1
C. 角速度之比ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1
D. 周期之比TA∶TB∶TC=1∶2∶2
【答案】BC
【解析】
【详解】BC.依题意,A、B两点属于同轴转动,角速度相同可得
B、C两点线速度大小相等,可得
根据线速度与角速度关系式
可得,
综上所述,可得,线速度之比vA∶vB∶vC=6∶1∶1
角速度之比ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1,故BC正确;
D.根据
可得周期之比TA∶TB∶TC=1∶1∶2,故D错误;
A.根据
可得加速度之比aA∶aB∶aC=12∶2∶1,故A错误。
故选BC。
11. 如图所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,重力加速度为g。求圆盘转动的角速度ω的大小可能为( )
A. 角速度 B. 角速度
C. 角速度 D. 角速度
【答案】BD
【解析】
【详解】小球做平抛运动,有,
解得,
小球平抛运动的时间t与圆盘的周期T应该满足
又
解得
当,故B正确;
当,故D正确。
故选BD。
12. 如图,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等为R且在同一竖直面内,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球b能落到斜面上,下列说法正确的是( )
A. a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
B. 改变初速度的大小,b球速度方向和斜面的夹角保持不变
C. 改变初速度的大小,a球可能垂直撞在半圆轨道上
D. 当时,b球一定先落在斜面上
【答案】BD
【解析】
【详解】A.将半圆轨道和斜面重合在一起,如图所示
设交点为A,如果初速度合适,可使小球做平抛运动落在A点,即两球可能同时落在半圆轨道和斜面上,故A错误;
B.改变初速度的大小,b球位移偏向角不变,则速度偏向角也不变,即b球的速度方向和斜面的夹角不变,故B正确,
C.若a球垂直撞在半圆轨道上,如图所示
则此时a球的速度方向的反向延长线过半圆轨道的圆心,且有
与平抛运动规律矛盾,a球不可能垂直撞在半圆轨道上,故C错误;
D.当两球同时落在半圆轨道和斜面上,如图所示
设,则,
设,则
由几何知识可得
解得
又因为
解得
联立可得
由此可知,当时,b球一定先落在斜面上,故D正确。
故选BD。
三、本题共2小题,每空2分,共16分。
13. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图,转动手柄1,可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球A、B分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,小球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降,从而露出标尺8,标尺8露出的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。那么:
(1)在该实验中应用了___________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(2)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列说法正确的是___________。
A. 在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
B. 在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C. 在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的小球做实验
D. 在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
(3)关于此实验,下列说法正确的是___________。
A. 应尽可能减小小球与槽之间的摩擦力
B. 变速轮塔的作用是改变小球做圆周运动的半径
C. 在探究向心力大小与半径的关系时,应将两个相同质量的钢球分别放在短槽和长槽处,皮带套在半径不相同的轮塔上
D. 当质量和运动半径不变时,向心力大小与角速度成正比
(4)若用两个质量相等的小球做实验,且左边小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍,转动时发现左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的2倍,那么,左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为___________。
【答案】(1)控制变量法
(2)A (3)A
(4)1∶1
【解析】
【小问1详解】
探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系,先控制其中两个物理量不变,探究向心力大小与另一个物理量的关系,在该实验中应用了控制变量法。
【小问2详解】
根据
可知要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系,需控制小球的质量和半径不变。
故选A。
【小问3详解】
A.应尽可能减小小球与槽之间的摩擦力,因为摩擦力会影响向心力的测量,故A正确;
B.变速轮塔的作用是改变小球做圆周运动的角速度,故B错误;
C.在探究向心力大小与半径的关系时,应保持质量和角速度不变,将两个相同质量的钢球分别放在短槽和长槽处,皮带套在半径相同的轮塔上,故C错误;
D.根据
当质量和运动半径不变时,向心力大小与角速度平方成正比,故D错误。
故选A。
【小问4详解】
当用两个质量相等的小球做实验,且左边的小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍时,转动时发现左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的2倍,则有,
根据
可得
则有
可知左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为。
14. 假设未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在贴有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:
(1)可知a点___________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。
(2)可以推算出该星球表面的重力加速度为___________m/s2.
(3)可以算出小球平抛的初速度是___________m/s。(保留二位有效数字)
(4)可以算出小球在d点时的速度大小是___________m/s。
【答案】(1)是 (2)8
(3)0.80 (4)
【解析】
【小问1详解】
因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5:7,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a点的竖直分速度为零,a点为小球的抛出点。
【小问2详解】
乙图中正方形的边长l=1cm,照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,竖直方向上有
解得
【小问3详解】
水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为
【小问4详解】
竖直方向根据匀变速运动位移差公式可知,再过0.1s,d点下方竖直方向继续运动距离为7l。根据竖直方向中间时刻速度等于平均速度可知,d点竖直方向上的分速度
则
四、本题共3小题,共36分。解答过程中,要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径为r=20m的圆周运动了100m,试求出物体做匀速圆周运动时:
(1)线速度的大小;
(2)角速度的大小;
(3)周期的大小;
(4)向心加速度的大小。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)依题意,可得线速度大小为
(2)角速度大小
(3)周期
(4)向心加速度大小
16. 小船要横渡一条d=200m宽的河,水流速度为,船在静水中的航速是,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6求:
(1)要使小船渡河时间最短,最短渡河时间是多少?渡河的位移大小是多少?
(2)要使小船渡河位移最短,船头与河流上游的夹角是多少?多长时间能到达对岸?
【答案】(1)40s,m
(2)53°;
【解析】
【小问1详解】
要使渡河时间最短船头应垂直于河岸,渡河时间
解得
平行河流方向位移为x=v水t=120m
总位移为 m
【小问2详解】
小船位移垂直于河岸时渡河位移最短为d,则、的合运动应垂直于河岸,如图甲所示
则
经历时间
得
又,可知船头指向与岸的上游所成角度为
17. 如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°,表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。(A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
(2)物体B抛出时的初速度v2;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h。
【答案】(1);(2) ; (3)
【解析】
【分析】(1)对物体A进行受力分析可以知道A的加速度的大小,再由匀变速直线运动的速度公式可以求得运动的时间;
(2)A和B的水平位移是一样的,根据A的运动可以求得在水平方向上的位移,再由平抛运动的规律可以求得B的初速度的大小。
(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和,A上升的高度可以由A的运动求出,B下降的高度就是自由落体的竖直位移。
【详解】(1)物体A上滑的过程中,由牛顿第二定律得
代入数据得
设经过t时间A物体上滑到最高位置,由运动学公式:代入数据得
(2)平抛物体B的水平位移为
平抛速度
(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和,所以物体A、B间的高度差为
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