13.(2014?宿迁二模)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,汽车可看作质点,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
考点: 抛体运动;动能. 分析: 本题中汽车做斜上抛运动,汽车的质量不知,是不能确定汽车在左侧斜坡上加速的时间和动能;根据水平方向的分运动是匀速直线运动和竖直方向的分运动竖直上抛运动,由位移公式求解最大高度.根据速度与斜面倾角的关系,确定α与θ的关系. 解答: 解:A、据题分析可知,汽车在左侧斜坡上运动情况未知,不能确定加速的时间t,故A错误.
B、汽车的质量未知,根据动能表达式Ek=,可知不能求出汽车离开左侧斜坡时的动能Ek.故B错误.
C、设汽车离开左侧斜面的速度大小为v1.
根据水平方向的匀速直线运动有:d=v1cosα?t…① 竖直方向的竖直上抛运动有:Hm=
…②
…③
取竖直向上方向为正方向有:﹣(h﹣H)=v1sinα?t﹣
由②③两式可求得运动时间t和v1,由①②可求出最大高度Hm.故C正确. D、根据速度的分解得:tanα=
,tanθ=
由于h>H,竖直分速度关系为:vy1<vy2,则得 α<θ,故D正确. 故选:CD. 点评: 本题关键正确运用运动的分解法研究斜抛运动:水平方向的分运动是匀速直线运动,竖直方向的分运动竖直上抛运动,掌握运动学公式,结合已知条件求解相关的量. 14.(2014?上海二模)如图,匀速上升的电梯经过某阳台时,阳台上一人用与电梯相同的速度竖直上抛一个小球.以向上为正方向,电梯中人看到小球运动的速度﹣时间图象是( )
A. B. C. D.
考点: 竖直上抛运动. 分析: 由于小球向上的速度与电梯向上的速度是相同的,所以电梯中的人以电梯为参考系看到的是小球的初速度为0,小球做自由落体运动. 解答: 解:电梯中的人以电梯为参考系看到的是小球的初速度为0,小球做自由落体运动,加速度为g,故小球向下做匀加速直线运动,故B正确. 故选:B. 点评: 本题考查竖直上抛运动模型,与参考系的选取.电梯中的人以电梯为参考系,所看到的是小球做自由落体运动.
15.(2014?陕西一模)从离地H高处自由释放小球a,同时在地面以速度v0竖直上抛另一小球b,有( ) A. 若v0>,小球b在上升过程中与a球相遇 B. 若v0<,小球b在下落过程中肯定与a球相遇 C.
若v0=
,小球b和a不会在空中相遇
D. 若v0=,两球在空中相遇时b球速度为零
考点: 竖直上抛运动;自由落体运动. 分析: (1)根据位移时间公式分别求出a和b的位移大小,两物体在空中相碰,知两物体的位移之和等于H,再结合相遇的时间小于b落地的时间,求出在空中相遇时b的初速度v0应满足的条件.
(2)要使乙在下落过程中与甲相碰,则运行的时间大于乙上升的时间小于乙上升和下落的总时间.根据时间的关系,求出速度的范围.
解答:
解:设经过时间t甲乙在空中相碰,甲做自由落体运动的位移:h1=gt
2
2
乙做竖直上抛运动的位移为:h2=v0t﹣gt 由几何关系有:H=h1+h2 联立以上各式解得:
…①
小球b上升的时间:…②
小球b运动的总时间为:…③
A、若小球b在上升过程中与a球相遇,则t<t2,解得:
,故A正确;
C、若b的初速度v0=
,,a下落的高度:,两个物体在落地点相遇.故C正确;
B、由A与C的分析可得,当b球的初速度满足:
时小球b和a不会在空中相遇.故B错误.
时,小球b在下落过程中肯定与a球相遇;当
D、若v0=,t2=
=,相遇时间t=,此时b球刚上升到最高点,速度为零,D正确;
故选:ACD 点评: 本题可理解为追及相遇问题,要注意把握好两个问题,位移和时间问题;一个条件:速度相等;再通过列式进行分析即可.
16.(2014?攀枝花一模)如图所示,将质量为m的小球以速度v0由地面竖直向上抛出.小球落回地面时,其速度大小为
.设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变,则空气阻力的大小等于( )
A.
B.
C.
D.
考点: 竖直上抛运动. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 因为物体是从地面出发又回到地面,故其所受的重力做功为零,故对物体做功的只有空气阻力,且由于空气阻力大小不变,且物体上和下过程该阻力都做负功,故由动能定理可以解得空气阻力大小. 解答: 解:重力对物体做的功为零,设空气阻力大小为f,对整个过程应用动能定理得:
﹣2fh=mv﹣
2
上升过程中物体加度为:由运动学公式得:带入数据解得:f=
故C正确 故选:C 点评: 本题要抓住物体在上下过程中,阻力是做功的,重力也做功,但是重力做功之和为零,故我们可以说重力不做功.然后对整体列动能定理,而不要把上下过程分开,那样很麻烦.
17.(2012?上海)如图所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点.若小球初速变为v,其落点位于c,则( )
A. v0<v<2v0 B. v=2v0 C. 2v0<v<3v0 D. v>3v0
考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,平抛运动的水平位移由初速度和运动时间决定.
解答: 解:小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点,改变初速度,落在c点,知水平位移变为原来的2倍,若时间不变,则初速度变为原来的2倍,由于运动时间变长,则初速度小于2v0.故A正确,B、C、D错误. 故选A. 点评: 解决本题的关键知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,时间和初速度共同决定水平位移.
18.(2014?烟台模拟)如图所示,斜面上A、B、C三点等距,小球从A点正上方D点以初速度v0水平抛出,忽略空气阻力,恰好落在C点.若小球落点位于B,则其初速度应满足( )
A.
v=
B.
v<
C.
D. v>v0
考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,平抛运动的水平位移由初速度和运动时间决定. 解答: 解:小球从A点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰落在C点,改变初速度,落在B
点,可知水平位移变为原来的倍,若时间不变,则初速度变为原来的倍,但由于运动时间变长,则初速度小于v0.即v<v0.故B正确,A、C、D错误.
故选:B. 点评: 解决本题的关键知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,时间和初速度共同决定水平位移. 19.(2014?湖北模拟)如图,半圆形凹槽的半径为R,O点为其圆心.在与O点等高的边缘A、B两点分别以速度v1、v2水平相向抛出两个小球,已知v1:v2=1:3,两小球恰落在弧面上的P点.则以下说法中正确的是( )
A. ∠AOP为45°
B. 若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点,则应使v1、v2都增大 C. 改变v1、v2,只要两小球落在弧面上的同一点,v1与v2之和就不变 D. 若只增大v1,两小球可在空中相遇
考点: 平抛运动. 专题: 压轴题;平抛运动专题. 分析: 平抛运动在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据几何关系可以求得∠AOP的角度,由平抛运动的规律逐项分析即可求解. 解答: 解:A、连接OP,过P点作AB的垂线,垂足为D,如图所示: 两球在竖直方向运动的位移相等,所以运动时间相等,
两球水平方向做运动直线运动,所以而AD+BD=2R 所以AD=所以OD=
所以cos∠AOP=
即∠AOP=60°,故A错误;
B、若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点,则A球水平方向位移增大,B球水平位移减小,而两球运动时间相等,所以应使v1增大,v2减小,故B错误;
C、要两小球落在弧面上的同一点,则水平位移之和为2R,则(v1+v2)t=2R,落点不同,竖直方向位移就不同,t也不同,所以v1+v2也不是一个定值,故C错误;
D、若只增大v1,而v2不变,则两球运动轨迹如图所示,由图可知,两球必定在空中相遇,故D正确. 故选D
点评: 本题考查平抛运动的性质,物体在空中的运动时间取决于竖直高度,水平位移取决于初速度及竖直高度. 20.(2014?江苏)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行试验,小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,关于该实验,下列说法中正确的是( )