專題04　拋體運動（解析版）

學而優(yōu)教有方模塊二力與曲線運動專題04拋體運動1.【答案】A【解析】依據(jù)運動的合成與分解,以傳送帶為參考系,棋子在垂直傳送帶方向做初速度不為零的勻減速直線運動,而在平行傳送帶方向做初速度不為零的勻減速直線運動,根據(jù)矢量的合成與分解法則,合初速度與合加速度共線,所以棋子在傳送帶上留下的墨跡直線,選項A正確.2.【答案】CD【解析】設小球下落到水平面的時間為t,OA間的水平距離為s,根據(jù)平拋運動和題意可知,s=2v0t,若只改變初速度大小,使小球仍能擊中A點,則小球可以與水平面碰撞的次數(shù)為n次,且符合s=2nvt,則初速度大小v=v0n,其中n=1,2,3,…,選項A、B錯誤,C、D3.【答案】B【解析】設甲圖中的小船方向與上游成θ角,由于合速度垂直河岸,故有v0cosθ=v1,解得v0>v1,選項A錯誤;當船頭垂直河岸過河時,其過河時間最短,選項B正確;由于丙圖中的小船船頭指向與水速成銳角,其合速度是這三種情況中最大的,選項C錯誤;若甲丙的船頭方向與垂直河岸方向的夾角相同(船的分位移相同),則它們過河時間就相同,選項D錯誤.4.【答案】B【解析】依據(jù)運動的合成與分解,則O點的分運動即為沿著繩子方向運動,與垂直繩子的運動,如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則,及三角知識,則有vA=v0cosθ,選項B5.【答案】D【解析】平拋運動的時間由豎直高度決定,根據(jù)h=12gt2可知兩小球拋出高度不同,落地時間不同,不可能同時拋出,選項A錯誤;平拋運動的末速度方向的反向延長線必過水平位移的中點,兩小球平拋的水平位移相同,豎直位移不同,所以在C點的末速度方向不同,選項B錯誤;平拋運動的末速度v=v02+vy2=xt2+(gt)2=x2g2h+2gh,若vA=vB,則代入上述公式解得x2hAhB=4,有解6.【答案】AC【解析】設A點拋出的小球初速度為v0,因C點和A點等高,均設為h.對A點拋出的物體,有tA=2hg,對于從B點拋出的物體,根據(jù)逆向思維法容易得知上拋的時間t1=2hg,下降的時間t2=2hg,所以總時間tB=2tA,選項B錯誤;由于水平方向位移一樣,根據(jù)v=xt可知從B點出的小球水平速度vx=v02,豎直方向速度vy=2gh,由于不知道vx和vy的關系,所以無法確定合速度vB和v0的關系,所以可能相等,選項A正確;重力做功的功率P=mgvy,在D點,兩次拋出的小球在豎直方向速度都相等,選項C正確;豎直方向速度相等,但是水平方向速度從A拋出的小球比較大,所以是前一個過程中排球擊中D7.【答案】B【解析】相遇點距離兩球的豎直高度相等,根據(jù)t=2hg可知,相遇時兩球運動的時間相同,根據(jù)vy=gt可知,兩球的豎直分速度相等,選項A錯誤;根據(jù)Δv=gt可知,相遇時甲、乙兩球的速度變化量相同,選項B正確;由圖可知,甲球的水平速度較大,兩球豎直速度相等,可知相遇時甲球的合速度較大;但是兩球的質(zhì)量關系不確定,則不能比較兩球動能關系,也不能比較甲、乙兩球的動能變化量關系,選項C、D錯誤8.【答案】D【解析】小球A和小球B的運動可看作反方向的平拋運動,球A和球B平拋運動的高度相同,則運動的時間相同,由于球A的水平位移較大,可知球A的速度大于球B的速度,選項A錯誤,B錯誤;因為平拋運動的加速度不變,都為g,可知球A和球B的速度變化率相等,選項C錯誤;由于時間相等,則豎直分速度相等,根據(jù)P=mgvy知,重力的瞬時功率相等,選項D正確.9.【答案】AC【解析】設任意一個小球初速度與水平方向的夾角為θ,兩球水平方向上都做勻速直線運動,最高點速度為斜拋時的水平速度,vx=v0cosθ,P球的θ較小,所以在最高點的速度vx較大,選項A正確;斜拋運動只受重力,故兩球運動的加速度均為g,選項B錯誤;設拋出點離地高度為h,斜拋運動過程中,機械能守恒,根據(jù)機械能守恒定律得12mv02+mgh=12mv2,則得v=v02+2gh,可知落地速度大小相等,選項C正確;網(wǎng)球到達最高點的時間t=v0sinθg,P10.【答案】D【解析】根據(jù)動能定理mgH=12mv2,可知總高度不變,末速度大小不變,選項A錯誤;根據(jù)平拋運動規(guī)律知h=12gt2,x=v0t,結合動能定理mgR=12mv02,解得x=2gR·2(H-R)g=2R(H-R),平拋運動的水平位移隨R增大后減小,選項B錯誤;到圓弧軌道最低點時加速度a=v02R=2g,故加速度大小與R無關,選項C錯誤;小滑塊落地時豎直分速度vy11.【答案】(1)4m/s(2)5m/s船速指向上游,與河岸成37°(3)12.5s【解析】(1)為使小船抵達B處,小船的實際航線須沿圖中的AB方向,即合速度方向沿AB方向,設AB與河岸的夾角為θ,由三角形法則可得v1=v水sinθ時,v1最小,方向與河岸夾角為37°指向上游由幾何關系得AB=75m,有sinθ=0.8,解得v1=4m/s.(2)為使小船能在最短時間內(nèi)抵達B處,小船應該以最大速度航行,即v2=5m/s,并使合速度的方向仍沿AB方向;由于船速和水速大小相等,所以AB的方向是在兩個速度的角平分線上,v2的方向與河岸成2θ角,由幾何關系得2θ=106°,即船速指向上游,與河岸成74°.(3)小船運動的合速度v=2v2cosθ=2×5×0.6m/s=6m/s所以小船運動的最短時間t0=ABv=7512.【答案】(1)4.8(2)2.4m/s【解析】(1)在M點,設運動員在ABCD面內(nèi)垂直AD方向的分速度為v1,由運動的合成與分解規(guī)律得v1=vMsin72.8°設運動員在ABCD面內(nèi)垂直AD方向的分加速度為a1,由牛頓第二定律得mgcos17.2°=ma1由運動學公式得d=v聯(lián)立解得d=4.8m.(2)在M點,設運動員在ABCD面內(nèi)