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通用版带答案高中物理必修二第五章抛体运动微公式版考点总结
1
单选题
1、游泳作为一项有氧运动,长期坚持有利于身体健康,因此被越来越多的人所喜爱。假如某人在静水中的速度为v1,某时刻垂直于河岸向对岸游去,水流速度突然变大,则( )
A.渡河时间变长B.渡河时间不变
C.渡河时间变短D.渡河时间不确定
答案:B
水流速度是平行于河岸的,设河的宽度为d,渡河时间
t=dv1
水流速度突然变大不会影响渡河时间。
故选B。
2、一个运动员投篮,投射角为θ、出手点O与篮圈的高度差为h,水平距离为L。为了将球投入篮中,则出手速度v0应为( )
A.Lcosθ g2Ltanθ-hB.g2Ltanθ-h
C.gLtanθ-hD.Lcosθ 2Ltanθ-hg
答案:A
将初速度分解为水平和竖直方向
v0x=v0cosθ,v0y=v0sinθ
水平方向匀速直线运动
L=v0cosθt
竖直方向做竖直上抛运动
h=v0yt-12gt2=v0sinθt-12gt2
联立解得
v0=Lcosθg2(Ltanθ-h)
故选A。
3、公交车是人们重要的交通工具,如图是某公交车内部座位示意图,其中座位A和座位B的连线与公交车前进的方向垂直。当公交车在某一站台由静止开始启动做匀加速运动的同时,一名乘客从A座位沿A、B的连线匀速运动到B座位,则站台上的人看到( )
A.该乘客的运动轨迹为直线
B.该乘客的运动轨迹为曲线
C.因该乘客在公交车上做匀速直线运动,所以乘客处于平衡状态
D.该乘客对地的速度保持不变
答案:B
AB.乘客与车具有垂直于AB方向的加速度,乘客的速度与加速度方向不在同一条直线上,所以轨迹为曲线,A错误,B正确;
CD.相对地面,乘客有沿公交车前进方向的加速度,不处于平衡状态,速度在变化,C、D错误;
故选B。
4、如图所示,一质点做平抛运动,落地时速度大小为20m/s,速度方向与水平地面夹角为60°,则水平分速度大小是( )
A.10m/sB.103msC.20m/sD.203ms
答案:A
根据题意可知,落地速度与水平分速度的关系,如图所示
由几何关系可得
vx=vcos60°=10m/s
故选A。
5、关于曲线运动的速度,下列说法正确的是( )
A.速度的大小与方向都在时刻变化
B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化
C.速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化
D.质点在某一点的速度方向就是轨迹上该点的方向
答案:C
ABC.曲线运动的速度方向一定改变,但速度大小不一定变化,比如匀速圆周运动。故AB错误,C正确;
D.曲线的某点的切线方向即为质点在该点的速度方向,故D错误。
故选C。
6、如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的小环M运动,运动开始时,AB杆在竖直位置,则小环M的加速度将( )
A.逐渐增大B.先减小后增大
C.先增大后减小D.逐渐减小
答案:A
如图所示
环沿OC向右运动,其速度v可分为垂直AB的速度v1,沿AB方向的v2,则
v1=ωr=ωhcosθ
故环的速度
v=v1cosθ=ωhcos2θ
环的加速度
a=ΔvΔt=ΔvΔ(cosθ)⋅Δ(cosθ)Δθ⋅ΔθΔt
即
a=-2ωhsin3θ(-cosθ)⋅ω=2ω2xcosθsin3θ
因为θ变小,则a变大。
故选A。
7、如图所示,以10m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,g取10m/s2,这段飞行所用的时间为( )
A.23sB.233sC.3sD.2s
答案:C
物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为θ的斜面上时,把物体的速度分解如图所示
tanθ=v0gt
代入数据解得
t=3s
故选C。
8、某网球运动员在某次训练中挑战定点击鼓,图片所示是他表演时的场地示意图,他与乙、丙两鼓共线。图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低且也等高。若该运动员每次发球时(水平击出)球飞出的位置不变且球在空中的运动均视为平抛运动,忽略鼓面大小,下列说法正确的是( )
A.击中四鼓的球,运动时间可能都相同
B.击中四鼓的球,初速度可能都相同
C.击中四鼓的球,击中鼓的瞬时速度的大小可能都相同
D.假设某次发球能够击中甲鼓,那么用相同大小的速度发球可能击中丁鼓
答案:D
A.由题图可知,甲、乙、丙、丁高度不完全相同,根据平抛运动的时间由高度决定可知球到达四鼓用时不可能都相同,A错误;
B.甲、乙两鼓高度相同,平抛运动的时间相同,但羽毛球做平抛运动的水平位移不同,
由x=v0t,可知初速度不同,B错误;
C.运动员距离甲鼓的位置比距乙鼓的位置远,两鼓等高,球到达两鼓用时相等,击中甲鼓的水平速度较大,竖直方向速度相等,则实际击中的速度大小不等,C错误;
D.甲鼓的位置比丁鼓位置高,球到达丁鼓用时较长,若某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓,D正确。
故选D。
9、一船以恒定的速率渡河,水速恒定(小于船速)。要使船垂直河岸到达对岸,则( )
A.船应垂直河岸航行
B.船的航行方向应偏向上游一侧
C.船不可能沿直线到达对岸
D.河的宽度一定时,船垂直到对岸的时间是任意的
答案:B
AB.当水速小于船速时,要使船的合速度垂直河岸,必须使船头偏向上游一侧。如图所示
故A错误,B正确;
C.只要船自身行驶的速度保持不变,根据运动合成的原理,可知此时船都沿直线到达对岸,故C错误;
D.当船垂直到对岸时,此时到达对岸时间最短,最短时间为
tmin=Lv船
故当河的宽度一定时,船又以恒定的速率渡河,时间是固定而不是任意的,故D错误。
故选B。
10、民族运动会上有一直线侧向骑射项目如图所示,运动员骑在沿直线奔跑的马上,弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标,假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,跑道距离固定目标的最近距离为d,要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短(不考虑空气阻力的影响),则( )
A.运动员放箭处离目标的距离为dv2v1
B.运动员放箭处离目标的距离为dv12+v22v2
C.箭射到固定目标的最短时间为dv12+v22v22
D.箭射到固定目标的最短时间为dv22-v12
答案:B
要想在最短的时间内射中目标,箭应该垂直于马的运动方向射出,如图所示
箭在空中的运动时间为
t=dv2
其合运动速度为
v=v12+v22
则放箭处离目标的距离为
x=vt=dv12+v22v2
故ACD错误,B正确。
故选B。
小提示:这属于小船过河模型的拓展应用,可参考小船过河模型进行解答。
11、质点Q在xOy平面内运动,其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点Q做匀变速直线运动,初速度为12m/s
B.质点Q做匀变速曲线运动,加速度为5m/s2
C.质点Q做匀变速直线运动,2s末的速度为20m/s
D.质点Q做匀变速曲线运动,2s内的位移为45m
答案:C
AB.根据图像甲可得
xt=k1t+v0x
根据匀变速直线运动位移公式
x=v0t+12at2
可得
xt=12at+v0
所以质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动,初速度
v0x=6m/s
加速度为
ax=2k1=2×9-62m/s2=3m/s2
根据图像乙可知,质点在y轴上的分运动是匀变速直线运动,初速度
v0y=8m/s
加速度为
ay=k2=16-82m/s2=4m/s2
因为
v0xv0y=axay=34
可知质点的初速度和加速度在同一条直线上,所以质点做匀变速直线运动,初速度为
v0=v0x2+v0y2=10m/s
加速度为
a=ax2+ay2=5m/s2
故AB错误;
C.质点做匀变速直线运动,2s末的速度为
v=v0+at=(10+5×2)m/s=20m/s
故C正确;
D.质点做匀变速直线运动,2s内的位移为
x=v0t+12at2=(10×2+12×5×22)m=30m
故D错误。
故选C。
12、为了抗击新冠疫情,保障百姓基本生活,许多快递公司推出“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次无人机在配送快递的飞行过程中,水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是( )
A.0~t1时间内,无人机做曲线运动
B.t2时刻,无人机运动到最高点
C.t3~t4时间内,无人机做匀速直线运动
D.t2时刻,无人机的速度为v02+v22
答案:D
A.0~t1时间内,无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动,在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动,则合运动为匀加速直线运动,故A错误;
B.0~t4时间内,无人机速度一直为正,即一直向上运动,则t2时刻,无人机还没有运动到最高点,故B错误;
C.t3~t4时间内,无人机水平方向做速度为v0的匀速运动,竖直方向做匀减速运动,则合运动为匀变速曲线运动,故C错误;
D.t2时刻,无人机的水平速度为v0,竖直速度为v2,则合速度为v02+v22,故D正确。
故选D。
13、如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R可视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,R从坐标原点开始运动的轨迹如图所示,则红蜡块R在x轴、y轴方向的运动情况可能是( )
A.x轴方向匀速直线运动,y轴方向匀速直线运动
B.x轴方向匀速直线运动,y轴方向匀加速直线运动
C.x轴方向匀减速直线运动,y轴方向匀速直线运动
D.x轴方向匀加速直线运动,y轴方向匀速直线运动
答案:D
AB.若x轴方向匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则y轴方向的加速度方向沿y轴负方向,即y轴方向减速直线运动。故AB错误;
CD.若y轴方向匀速直线运动,根据运动轨迹的形状,则x轴方向的加速度方向沿x轴正方向,即x轴方向加速直线运动。故C错误;D正确。
故选D。
14、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c处。今在c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恰好落在斜面的三等分点d处。若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )
A.ta=32tbB.ta=3tb C.va=32vbD.va=32vb
答案:C
AB.a、b两球下降的高度之比为3:1,根据h=12gt2可知
t=2hg
则a、b两球运动的时间关系为
ta=3tb
故AB错误;
CD.因为a、b两球水平位移之比为3:2,由
v0=xt
得
va=32vb
故C正确,D错误。
故选C。
15、如图,摄影师完美的捕获了山猫跃过堰坝的那令人印象深刻的瞬间,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.山猫在最高点速度为零B.上升过程山猫处于失重状态
C.山猫受到重力、跳跃力D.下落过程中山猫没有惯性
答案:B
A.山猫做斜上抛运动,在最高点的速度不等于零,A错误;
B.上升过程中山猫的加速度向下,处于失重状态,B正确;
C.找不到跳跃力的施力物体,所以山猫不受跳跃力,C错误;
D.惯性是物体的基本属性,仅与物体质量有关,物体在任何时候都有惯性,所以下降过程中山猫有惯性,D错误。
故选B。
多选题
16、如图所示,A、B物体通过轻质细绳绕过光滑的定滑轮相连,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右匀速运动,物体A竖直上升,设绳子与水平方向的夹角为α,此过程中( )
A.绳子对物体A的拉力等于物体重力
B.绳子对物体A的拉力大于物体重力
C.B物体所受水平面摩擦力逐渐减小
D.当绳子与水平方向夹角α=30°时,vA:vB=3:2
答案:BD
AB.将物体B的速度沿绳和垂直绳的方向进行分解,有
v垂=vBsinα,v绳=vBcosα=vA
物体B沿水平面向右匀速运动,则vB保持不变,在物体B向右匀速运动的过程中,α不断减小,则v绳不断增大,说明物体A做加速运动,说明绳对物体A的拉力大于物体重力,A错误,B正确;
C.设绳的拉力为T,物体B所受支持力为N,所受摩擦力为f,则有
f=μN,N=mg-Tsinα
则有
f=μ(mg-Tsinα)
随着α不断减小,则f不断增大,C错误;
D.当绳子与水平方向夹角为30°时,有
vA=v绳=vBcosα
整理得
vAvB=32
D正确。
故选BD。
17、将一个石子水平抛出,石子做平抛运动,设石子在运动过程中速度方向与水平方向的夹角为θ。tanθ﹣t图象如图所示。空气阻力忽略不计,平抛高度足够长,g取10m/s2。下列选项正确的是( )
A.石子做平抛运动的初速度大小为1033ms
B.2s时石子速度的大小为15.77m/s
C.0~1s内石子的位移大小为5321m
D.1s时石子位移方向与水平方向夹角的正切值为3
答案:AC
A.由平抛运动规律和题图可知,1s时
tanθ1=gt1v0=3
解得
v0=1033ms
故A正确;
B.2s时石子速度的大小
v2=v02+gt22=10339ms≈20.82ms
故B错误;
C.0~1s内石子的位移大小为
x1=x12+y12=v0t12+12gt122=5321m
故C正确;
D.1s时石子位移方向与水平方向夹角的正切值为
tanα=12gt12v0t1=gt12v0=tanθ2=32
故D错误。
故选AC。
18、如图所示,ABCD为竖直平面内矩形的四个顶点,AB边长为3L,BC边长为4L,BC水平。分别从A点和D点同时各平抛一个小球甲、乙,两小球能相遇在AC上的某点。第一次抛出时其速度分别为v1和v2,落在斜面上时乙球的速度恰好垂直于AC。第二次抛出时其速度分别为v1'和v2',落在斜面上时乙球的位移恰好垂直于AC。重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.v1v2=89B.v1v2=98
C.v1'v2'=916D.v1'v2'=169
答案:AD
AB.若乙球到达AC时,乙球速度恰好垂直于AC,则甲球位移偏角为37°,乙球速度偏角为53°,设运动时间为t1,对甲球有
tan37∘=12gt12v1t1=34
对乙球有
tan53∘=gt1v2=43
联立可得
v1v2=89
故A正确,B错误;
CD.若乙球到达AC时,乙球位移恰好垂直于AC,则甲球位移偏角为37°,乙球位移偏角为53°,设运动时间为t2,对甲球有
tan37∘=12gt22v1't2=34
对乙球有
tan53∘=12gt22v2't2=43
联立可得
v1'v2'=169
故C错误,D正确。
故选AD。
19、一条河宽为d,河水流速为v1,小船在静水中的速度为v2,要使小船在渡河过程中所行路程S最短,则:( )
A.当v1<v2时,S=dB.当v1<v2时,S=v12+v22v1d
C.当v1>v2时,S=v1v2dD.当v2>v1,S=v2v1d
答案:AC
AB.当v1<v2时可以垂直过河,如图所示
则渡河最短路程为S=d,故A正确,B错误;
CD.当v1>v2时,小船渡河路程最短如图所示
渡河最短路程为
S=dsinθ=v1v2d
故C正确,D错误。
故选AC。
20、关于平抛运动的物体,下列说法正确的是( )
A.初速度一定是水平的
B.加速度一定不变
C.位移和时间成正比
D.有可能垂直落在水平地面上
答案:AB
AB.物体以一定的水平速度抛出,且只受重力的作用,物体做平抛运动,可知初速度一定是水平的,加速度为重力加速度保持不变,AB正确;
C.平抛运动的位移为
s=x2+y2=(v0t)2+(12gt2)2
可知位移和时间不成正比,C错误;
D.落在水平地面时,无论竖直方向速度多大,水平方向速度一定不为零,所以不可能垂直落在水平地面上,D错误;
故选AB。
21、一小船船头垂直指向河对岸行驶,最后到达河对岸下游180m处。已知两河岸平行,河宽为300m,小船在静水中速度为5m/s。则下列说法正确的是( )
A.不论怎样调整船头方向,小船都不能垂直到达河对岸
B.若小船垂直到达河对岸,小河的渡河时间为75s
C.小船的最短渡河时间为60s
D.水流的速度为4m/s
答案:BC
AD.依题意,设河岸宽为d,船在静水中的速度为v1,水流速度为v2,当船头垂直指向河对岸行驶时,根据分运动与合运动的等时性和独立性,可得船渡河时间为
t=dv1=3005s=60s
则水速为
v2=18060m/s=3m/s
因为
v2<v1
所以,根据矢量合成法则,可知当船头垂直对岸偏向上游角度θ为
sinθ=v2v1=35⇒θ=37∘
时,可使小船垂直到达河对岸,故AD错误;
B.若小船垂直到达河对岸,根据矢量合成法则得船的合速度大小为
v=v12-v22=4m/s
此时小河的渡河时间为
t=dv=75s
故B正确;
C.当船头垂直对岸时,小船的渡河时间最短,为
tmin=dv1=60s
故C正确;
故选BC。
22、一物体受到几个共点力的作用而处于平衡状态,若将其中一个力撤走,其余力保持不变,则物体可能( )
A.静止B.做匀速直线运动
C.做匀变速直线运动D.做匀变速曲线运动
答案:CD
AB.开始时几个力作用物体受力平衡,若将其中一个力撤走,其余力保持不变,则物体受力不再平衡,不可能静止,也不可能做匀速直线运动,选项AB错误;
C.若物体开始做匀速直线运动,若撤掉的这个力与速度共线,则物体将做匀变速直线运动;若物体开始静止,则撤掉这个力后,物体将做匀变速直线运动,选项C正确;
D.若物体开始做匀速直线运动,若撤掉的这个力与速度不共线,则物体将做匀变速曲线运动,选项D正确。
故选CD。
23、如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )
A.当ω>2Kg3L时,A、B相对于转盘会滑动
B.当ω>Kg2L,绳子一定有弹力
C.ω在Kg2L<ω<2Kg3L范围内增大时,B所受摩擦力变大
D.ω在0<ω<2Kg3L范围内增大时,A所受摩擦力一直变大
答案:ABD
A.当A、B所受摩擦力均达到最大值时,A、B相对转盘即将滑动,则有
Kmg+Kmg=mω2L+mω2·2L
解得
ω=2Kg3L
所以,当ω>2Kg3L时,A、B相对于转盘会滑动,故A正确;
B.当B所受静摩擦力达到最大值后,绳子开始有弹力,即有
Kmg=m⋅2L⋅ω2
解得
ω=Kg2L
可知当ω>Kg2L时,绳子有弹力,故B正确;
C.当ω>Kg2L时,B已达到最大静摩擦力,则ω在Kg2L<ω<2Kg3L范围内增大时,B受到的摩擦力不变,故C错误;
D.ω在0<ω<2Kg3L范围内,A相对转盘是静止的,A所受摩擦力为静摩擦力,当0<ω≤Kg2L时,绳上无拉力,则
f=mω2L
当ω增大时,静摩擦力也增大;
当Kg2L<ω<2Kg3L时,B的摩擦力不变,有
fB+T=m⋅2L⋅ω2
可知随着ω增大,绳上拉力增大,对A有
f-T=mω2L
得
f=mω2L+T
可知随着ω增大,A所受摩擦力也增大,故D正确。
故选ABD。
24、如图所示,同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53∘的斜面AC,A 、B 两点与圆环BC的圆心O 等高。现将甲、乙小球分别从A 、B 两点以初速度v1 、v2 沿水平方向同时抛出,两球恰好在C 点相碰(不计空气阻力),已知sin53∘=0.8 ,cos53∘=0.6 ,下列说法正确的是( )
A.初速度v1 、v2 大小之比为3:4
B.若仅增大v1 ,则两球不再相碰
C.若v1 大小变为原来的一半,则甲球恰能落在斜面的中点D
D.若只抛出甲球并适当改变v1 大小,则甲球可能垂直击中圆环BC
答案:AD
A.甲、乙两球从等高处做平抛运动恰好在C 点相碰,则时间相等,水平方向有
x甲=v1t=Rtan53∘=34R ,x乙=v2t=R
所以
v1v2=34
A正确;
B.两球在竖直方向做自由落体运动,同一时间位于同一高度,若仅增大v1 ,两球会相碰,B错误;
C.若v1 大小变为原来的一半,在时间不变的情况下水平位移会变为原来的一半,但由于甲球会碰到斜面,下落高度减小,时间减小,所以甲球的水平位移小于原来的一半,不会落在斜面的中点,C错误;
D.若甲球垂直击中圆环BC ,则在落点速度的反向延长线过圆心O ,由推论知落点与O 点的水平距离
x=OA=34R
符合实际,因此只抛出甲球并适当改变v1 大小,则甲球可能垂直击中圆环BC ,D正确。
25、如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ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vcos θ
B.人拉绳行走的速度为vcosθ
C.船的加速度为Fcosθ-fm
D.船的加速度为F-fm
答案:AC
AB.船的速度产生了两个效果:一是滑轮与船间的绳缩短,二是绳绕滑轮逆时针转动,因此将船的速度进行分解如图所示
人拉绳行走的速度
v人=v cosθ
A正确,B错误;
CD.绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为F,与水平方向成θ角,因此
Fcosθ-f=ma
得
a=Fcosθ-fm
C正确,D错误。
故选AC。
填空题
26、某学习小组进行如下实验:在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,同学们测出某时刻R的坐标为(4cm,6cm),此时R的速度大小为________cms。R在上升过程中运动轨迹的示意图是______。(R视为质点)
A. B. C. D.
答案: 5 D
[1]小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动,有
y=v0t
所以有
t=yv0=63s=2s
在x轴水平方向做匀加速直线运动,有
x=vx2t
解得
vx=2xt=2×42cm/s=4cm/s
所以R的速度大小为
v=v02+vx2=32+42cm/s=5cm/s
[2]因匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动,根据运动的合成与分解,所以运动轨迹是曲线,且向x轴一侧弯曲,故选D。
27、对小球做平抛运动进行频闪拍照,照片如图所示。图中每个小方格的边长都是0.78cm。已知相机的闪光频率是25Hz,则当地的重力加速度大小为___________m/s2,小球的初速度大小为__________m/s。(结果均保留小数点后两位)
答案: 9.75 0.59
[1]相机的闪光周期为
T=1f=125s=0.04s
小球做平抛运动,竖直方向有
Δy=gT2
解得当地的重力加速度大小为
g=ΔyT2=2×0.78×10-20.042m/s2=9.75m/s2
[2]小球做水平方向做匀速直线运动,则有
x=v0T
解得小球的初速度大小为
v0=xT=3×0.78×10-20.04m/s≈0.59m/s
28、北京冬奥会某次比赛中,质量为m的运动员(包括滑雪板)以速度v0从跳台顶端水平飞出,经过一段时间后落在倾角为θ的倾斜赛道上,重力加速度为g,空气阻力忽略不计,运动员(包括滑雪板)视为质点,则运动员在空中“飞行”的时间为________;运动员落到倾斜赛道时,速度与水平方向夹角的正切值为_________。
答案: 2v0tanθg 2tanθ
[1]运动员做平抛运动,当运动员落到斜面上时,运动员的位移偏转角等于斜面倾角,则有
tanθ=12gt2v0t
解得
t=2v0tanθg
[2]运动员落到倾斜赛道时,速度与水平方向夹角的正切值为
tanα=vyv0=gtv0=2tanθ
29、在距地面高80m的低空有一小型飞机以30m/s的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g取10m/s2,不计空气阻力,那么物体落地时间是__________s,落地前瞬间的速度大小为_____________m/s。
答案: 4 50
[1]根据
h=12gt2
解得
t=4s
[2]落地时的竖直方向的速度
vy=gt=40m/s
落地前瞬间的速度
v=vy2+v02=50m/s
30、船在400米宽的河中横渡,河水流速是3m/s,船在静水中的航速是5m/s,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则船到达对岸的最短时间为______s;若船航程最短,此时过河所用的时间______s。
答案: 80 100
[1]小船船头垂直河岸行驶,船到达对岸的时间最短,为
t1=dv船=80s
[2]设静水速的方向偏向上游与河岸成θ,合速度方向与河岸垂直,航程最短,如图
小船运动的合速度为
v=v船2-v水2=4m/s
此时过河时间是
t2=dv=4004s=100s
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