运动的合成与分解-平抛运动

-1-高三物理高考第一轮总复习(十)运动的合成与分解平抛运动1．降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞()A．下落的时间越短B．下落的时间越长C．落地时速度越小D．落地时速度越大2.如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图．已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是()A．C点的速率小于B点的速率B．A点的加速度比C点的加速度大C．C点的速率大于B点的速率D．从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大3．放在光滑水平面上的木块受到几个水平力的作用处于静止状态，现使其中一个力方向不变，大小逐渐减小到零，然后再逐渐恢复到原来的值，同时保持其他力不变．以下是描述木块在这个运动过程中的v－t图象，其中正确的是()4．一条向东匀速行驶的船上，某人正相对船以0.6m/s的速度匀速向上升起一面旗帜，当他在15s内将旗升到杆顶的过程中，船行驶了28.5m，则旗相对于岸的速度约为()A．0.6m/sB．1.9m/sC．2m/sD．2.5m/s5.小船横渡一条河，船头方向始终与河岸垂直，若小船相对静水的速度大小不变，运动轨迹如图所示，则河水的流速()A．由A到B水速一直增大B．由A到B水速一直减小C．由A到B水速先增大后减小D．由A到B水速先减小后增大6.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为(重力加速度为g)()A．t＝v0tanθB．t＝2v0tanθgC．t＝v0cotθgD．t＝2v0cotθg7．-2-如图所示，在O点从t＝0时刻沿光滑斜面向上抛出的小球，通过斜面末端P后到达空间最高点Q.下列图线是小球沿x方向和y方向分运动的速度—时间图线，其中正确的是()8．2011年6月4日，我国网球女选手李娜获得法网单打冠军，实现了大满贯这一梦想，如图所示为李娜将球在边界A处正上方B点水平向右击出，球恰好过网C落在D处(不计空气阻力)，已知AB＝h1，AC＝x，CD＝x2，网高为h2，下列说法中正确的是()A．击球点高度h1与球网的高度h2之间的关系为h1＝1.8h2B．若保持击球高度不变，球的初速度v0只要不大于x2gh1h1，一定落在对方界内C．任意降低击球高度(仍高于h2)，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内D．任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内9.“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶，假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分．已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知()A．月球上的重力加速度为aT2B．小球平抛的初速度为3aTC．照片上A点一定是平抛的起始位置D．小球运动到D点时速度大小为6aT10．如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A点以速度-3-v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道．已知重力加速度为g，则A、B之间的水平距离为()A.v20tanαgB.2v20tanαgC.v20gtanαD.2v20gtanα11．如图所示，在光滑水平面上有坐标xOy，质量为1kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O，某一时刻受到沿x轴正方向的恒力F1的作用，F1的大小为2N，若力F1作用一段时间t0后撤去，撤去力F1后5s末质点恰好通过该平面上的A点，A点的坐标为x＝11m，y＝15m.(1)为使质点按题设条件通过A点，在撤去力F1的同时对质点施加一个沿y轴正方向的恒力F2，力F2应为多大？(2)力F1作用时间t0为多长？(3)在图中画出质点运动轨迹示意图，在坐标系中标出必要的坐标．12．如图所示，一个小球从高h＝10m处以水平速度v0＝10m/s抛出，撞在倾角θ＝45°的斜面上的P点，已知AC＝5m(g＝10m/s2)，求：(1)P、C之间的距离；(2)小球撞击P点时速度的大小和方向．答案：(十)-4-1．D风沿水平方向吹，不影响竖直速度，故下落时间不变，A、B两项均错．风速越大时合速度越大，故C项错误D项正确．2．C因为在B点，物体加速度方向与速度方向垂直，所以物体所受的恒力方向应为竖直向下．从B点到C点，合外力与速度方向成锐角，因此物体做加速运动，选项C正确，A错误．由于物体受恒力作用，故加速度是恒量，选项B错误．从A点到C点，加速度与速度的夹角一直是减小的，选项D错误．3．B根据题意可知木块先做加速度逐渐增大、速度逐渐增大的变速运动，然后做加速度逐渐减小，速度继续增大的变速运动，木块的运动方向不变，速度一直增大，选项B正确．4．C船行驶的速度为28.515m/s＝1.9m/s，旗相对于岸有两个分速度，竖直向上的速度0.6m/s和随船运动的速度1.9m/s，故旗相对于岸的合速度为v＝1.92＋0.62m/s＝3.97m/s≈2m/s，C项正确．5．B由题图可知，合速度的方向与船的速度方向的夹角越来越小，如图所示，由图知v水＝v船tanθ，又因为v船不变，故v水一直减小，B正确．6．D如图所示，要使小球到达斜面的位移最小，则要求落点与抛出点的连线与斜面垂直，所以有tanθ＝xy，而x＝v0t，y＝12gt2，解得t＝2v0cotθg.7．AD在O点从t＝0时刻沿光滑斜面向上抛出的小球，先沿斜面做匀减速直线运动，通过斜面末端P后水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做竖直上抛运动，所以小球沿x方向的速度—时间图线是选项A图，小球沿y方向分运动的速度—时间图线是选项D图．8．AD本题考查平抛运动规律．由平抛运动的规律可知h1＝12gt21，1.5x＝v0t1，h1－h2＝12gt22，x＝v0t2，得h1＝1.8h2，A正确；若保持击球高度不变，球的初速度v0较小时，球可能会触网，B错误；任意降低击球高度，只要初速度合适球可能不会触网，但球必会出界，C错误；任意增加击球高度，只要击球初速度合适，使球的水平位移小于2s，一定能落在对方界内，D正确．9．BC由闪光照片可知，小球竖直方向位移差为Δy＝2a，由Δy＝gT2可得月球上的重-5-力加速度g＝2aT2，选项A错误；由小球在水平方向做匀速直线运动可得3a＝v0T，解得v0＝3aT，选项B正确；小球在平抛出后第1个T时间内竖直方向位移y1＝12gT2＝12×2aT2×T2＝a，所以照片上A点一定是平抛的起始位置，选项C正确；小球运动到D点时竖直速度vy＝g·3T＝2aT2×3T＝6aT，水平速度为v0＝3aT，小球运动到D点时速度大小为v＝v20＋v2y＝45aT，选项D错误．10．A由小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道可知小球速度方向与水平方向夹角为α.由tanα＝gtv0，x＝v0t，解得A、B之间的水平距离为x＝v20tanαg，选项A正确．11．解析：(1)撤去F1，在F2的作用下，沿x轴正方向质点做匀速直线运动，沿y轴正方向质点做匀加速直线运动．由y＝12a2t2和a2＝F2m可得F2＝2myt2代入数据得F2＝1.2N.(2)F1作用下，质点运动的加速度a1＝F1m＝2m/s2由x1＝12a1t20，x－x1＝vt＝a1t0t解得t0＝1s.(3)质点运动轨迹示意图如图所示．答案：(1)1.2N(2)1s(3)略12．解析：(1)设P、C之间的距离为L，根据平抛运动规律有AC＋Lcos45°＝v0t，h－Lsin45°＝12gt2联立解得L＝52m，t＝1s.(2)小球撞击P点时的水平速度v∥＝v0＝10m/s，竖直速度vy＝gt＝10m/s，所以小球撞击P点时速度的大小为v＝v20＋v2y＝102m/s，设小球的速度方向与水平方向的夹角为α，则tanα＝vyv0＝1，α＝45°，方向垂直于斜面向下，所以小球垂直于斜面向下撞击P点，答案：(1)52m(2)102m/s，垂直于斜面向下