一、第五章 抛体运动易错题培优(难)
1.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球落在P点的时间是B.Q点在P点的下方 C.v1>v2
v1 gtan?2v1D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是
v2【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为?的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知
tan??所以
v1t12v?112gt1 gt122v1 gtan?t1?A错误;
BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知
tan??即
v2 gt2t2?v2 gtan?根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,t2?t1,
水平位移x2?x1,所以v2?v1,BC错误; D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是故选D。
t12v1?,D正确。 t2v2
2.物体A做平抛运动,以抛出点O为坐标原点,以初速度v0的方向为x轴的正方向、竖直向下的方向为y轴的正方向,建立平面直角坐标系。如图所示,两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射物体A,在坐标轴上留下两个“影子”,则两个“影子”的位移x、y和速度vx、vy描述了物体在x、y两个方向上的运动。若从物体自O点抛出时开始计时,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
AC.“影子”在x轴方向做匀速运动,因此在vx—x 图象中是一条平行于x轴的直线,根据
x?v0t
可知在x—t图象中是一条过坐标原点的直线,AC错误; BD.物体在竖直方向上做自由落体运动,根据
y?12gt 2可知在y—t图象中是一条开口向上的抛物线,根据
2vy?2gy
可知在vy—y 图象是是一条开口向右的抛物理线,B正确,D错误。 故选B。
3.一小船在静水中的速度为4m/s,它在一条河宽160m,水流速度为3m/s的河流中渡河,则下列说法错误的是( )
A.小船以最短位移渡河时,位移大小为160m B.小船渡河的时间不可能少于40s
C.小船以最短时间渡河时,它沿水流方向的位移大小为120m D.小船不可能到达正对岸 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AD.船在静水中的速度大于河水的流速,由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸,所以小船能垂直河岸正达对岸。合速度与分速度如图
当合速度与河岸垂直,渡河位移最短,位移大小为河宽160m。 选项A正确,D错误;
BC.当静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,为
tmin?它沿水流方向的位移大小为
d160?s?40s vc4x?v水tmin?3?40m?120m
选项BC正确。 本题选错误的,故选D。
4.在光滑水平面上,有一质量为m的质点以速度v0做匀速直线运动。t=0时刻开始,质点受到水平恒力F作用,速度大小先减小后增大,运动过程中速度最小值为
1v0。质点从开2始受到恒力作用到速度最小的过程经历的时间为t,发生位移的大小为x,则判断正确的是( )
mv0A.t?
2F【答案】D 【解析】
3mv0B.t? 4F23mv0C.x?
4FD.x?221mv0 8F