一、单项选择题
1. 一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球以水平速度v飞出,g取10 m/s2,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是( )
A.6 m/s<v≤22 m/s B.22 m/s<v≤3.5 m/s C.2 m/s<v<6 m/s D.22 m/s<v<6 m/s
2.2016年里约奥运会上,中国女排再次夺冠.如图所示,在某次比赛中,我国女排队员将排球从底线A点的正上方以某一速度水平发出,排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.已知网高为h,球场的长度为s,不计空气阻力且排球可看成质点,则排球被发出时,击球点的高度H和水平初速度v分别为( )
A.H=34h B.H=32h C.v=s3h3gh D.v=s
4h
6gh
3. 在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和v
2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上.甲
球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( )
A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍
4.有A、B两小球,B的质量为A的两倍.现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力.图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是( )
A.① B.② C.③ D.④ 5. 如图所示,在同一竖直平面内,小球a、b从高度不同的两点(ha>hb)分别以初速度va和vb沿水平方向抛出,经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点,若不计空气阻力,则( )
A.ta>tb,va<vb B.ta>tb,va>vb C.ta<tb,va<vb D.ta<tb,va>vb
6. 距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.可求得h等于( )
A.1.25 m B.2.25 m C.3.75 m D.4.75 m
7.如图所示,在斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为( )
A.16∶9 B.9∶16 C.3∶4 D.4∶3
8. 如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球甲、乙(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则两小球初速度之比
v1v2
为( ) A.tan α B.cos α
sin α
C.tan α·tan α D.cos α·cos α
二、多项选择题
9.如图所示,从地面上同一位置抛出两小球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,则( )
A.B的加速度比A的大 B.B的飞行时间比A的长
C.B在最高点的速度比A在最高点的大 D.B在落地时的速度比A在落地时的大
10.如图所示,小球从斜面底端A点正上方h高处,以某一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时,小球到达斜面的位移最小(重力加速度为g),则( )
A.小球平抛的初速度v0=
gh2
sin θ B.小球平抛的初速度vθgh0=sin 2cos θ
C.飞行时间t=2hgcos θ D.飞行时间t=2hg
·cos θ
11.如图甲是古代一种利用抛出的石块打击敌人的装置,图乙是其工作原理的简化图.将质量为m=10 kg的石块装在距离转轴L=4.8 m的长臂末端口袋中.发射前长臂与水平面的夹角α=30°.发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止,石块靠惯性被水平抛出.若石块落地位置与抛出位置间的水平距离为s=19.2 m.不计空气阻力,g=10 m/s2.则以下判断正确的是( )
A.石块被抛出瞬间速度大小为12 m/s B.石块被抛出瞬间速度大小为16 m/s C.石块落地瞬间速度大小为20 m/s D.石块落地瞬间速度大小为16 m/s
12.如图所示,一演员表演飞刀绝技,由O点先后抛出完全相同的3把飞刀,分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上.假设不考虑飞刀的转动,并可将其视为质点,已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h,以下说法正确的是( )
A.3把飞刀在击中木板时动能相同
1
B.到达M、N、P三点的飞行时间之比为1∶2∶3 C.到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1
D.设到达M、N、P三点,抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则有θ1>θ2>θ3
13.车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d的河流.在河岸左侧建起如图所示高为h、倾角为α的斜坡,车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出,接着无碰撞地落在右侧高为H、倾角为θ的斜坡上,顺利完成了飞越.已知h>H,当地重力加速度为g,汽车可看成质点,忽略车在空中运动时所受的空气阻力.根据题设条件可以确定( )
A.汽车在左侧斜坡上加速的时间t B.汽车离开左侧斜坡时的动能Ek C.汽车在空中飞行的最大高度Hm D.两斜坡的倾角满足α<θ 三、非选择题
14.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示.P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h,取重力加速度为g.
(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间; (2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;
(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.
15.如图所示,在倾角为37°的斜坡上有一人,前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑,速度v=15 m/s,在二者相距L=30 m时,此人以速度v0水平抛出一石块,击打动物,人和动物都可看成质点.(已知sin 37°=0.6,g=10 m/s2)
(1)若动物在斜坡上被石块击中,求v0的大小;
(2)若动物在斜坡末端时,动物离人的高度h=80 m,此人以速度v1水平抛出一石块打击动物,同时动物开始沿水平面运动,动物速度v=15 m/s,动物在水平面上被石块击中的情况下,求速度v1的大小.
.
16.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出,落在球台上的P1点(如图中实线所示),求P1点距O点的距离x1.
(2)若球从O点正上方某高度处以速度v2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台上的P2点(如图中虚线所示),求v2的大小.
(3)若球从O点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3点,求发球点距O点的高度h3.
2
s,有h1
3-h=gt22
s=v3t
由几何关系得: x3+s=L, 参考答案
1A 2D 3A 4A 5A 6A 7B 8C 9CD 10AC 11BC 12CD 13CD 解得:h4
3=3h.
14. 解析:(1)打在探测屏AB中点的微粒下落的高度 3h=1gt2 ① t=3h
22
g
. ② (2)打在B点的微粒初速度vLg
th=1
1=;212gt21 ③ v1=L
4h
④ 同理,打在A点的微粒初速度vg2=L 2h ⑤ 能被屏探测到的微粒初速度范围: L g≤v≤L g4h
2h. ⑥ (3)由功能关系112
2mv22+mgh=2mv1+2mgh
⑦
代入④⑤式得L=22h.
15. 解析:(1)设过程中石块运动所需时间为t 对于动物:运动的位移s=vt
对于石块:竖直方向(L+s)sin 37°=1
gt22
水平方向:(L+s)cos 37°=v0t
代入数据,由以上三式可得:v0=20 m/s. (2)对动物:x1=vt1,
对于石块:竖直方向h=1gt2
1,解得th1=
22
g=4 s 水平方向:h
tan θ+x1=v1t1,联立可得v1≈41.7 m/s.
16. 解析:(1)如图甲所示,根据平抛规律得 h=12h112gt21,x1=v1t1,联立解得:x1=v1g
. (2)根据平抛规律得:h1
2=2gt22,x2=v2t2
且hL
g2=h,2x2=L,联立解得v2=2
2h. (3)如图乙所示,得:h1
3=gt223,x3=v3t3
且3x3=2L
设球从恰好越过球网到达到最高点时所用的时间为t,水
平距离为
3
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