1、选择题 在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C,它们离地的高度分别为3h、2h和h,当小车遇到障碍物P时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如题图所示.则下列说法正确的是

A.三个小球落地时间差与车速有关
B.三个小球落地点的间隔距离L1=L2
C.三个小球落地点的间隔距离L1<L2
D.三个小球落地点的间隔距离L1>L2
参考答案:C
本题解析:平抛运动竖直方向做自由落体运动,则
;三个小球落地时间与水平速度无关,所以时间差也与水平速度无关,即与车速无关;故A错误;小球水平方向做运动运动,水平距离
,
所以
同理可知
,它们离地的高度分别为3h、2h和h,所以可得
,C正确,BD错误
故选C
点评:物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同.
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,ABC是固定的倾角为θ的斜面,在其顶端A点,有一个小球以v0的初速度水平飞出(不计空气阻力),恰好落在其底端C点.已知重力加速度为g,求:
(1)小球经过多长时间离斜面最远?
(2)斜面的长度为多少?
参考答案:由物体的运动轨迹可以知道,物体离斜面的距离先变大在减小,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大,
由几何关系可知此时水平速度方向和竖直速度方向的夹角为θ,
则:tanθ=vyvx
又因为vx=v0,vy=gt
解得:运动的时间t=vyg=v0tanθg
(2)小球从A运动到C的过程,有:
x=v0t′
y=12gt′2
tanθ=yx
由以上三式解得t′=2v0tanθg
则,x=2v02tanθg
所以,根据几何关系得AC=xcosθ=2v02tanθgcosθ.
答:(1)小球经过v0tanθg的时间离斜面最远.
(2)斜面的长度为2v02tanθgcosθ.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 一位同学从楼房的阳台上平抛一物体,测得该物体抛出后经过2s落在楼前5m的水平地面上,若不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)楼房阳台的高度;
(2)该物体从阳台水平抛出时的水平初速度的大小.
参考答案:(1)物体抛出后做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,
则h=12gt2=12×10×4m=20m
(2)水平方向做匀速运动,则v0=xt=52m/s=2.5m/s
答:(1)楼房阳台的高度为20m;
(2)该物体从阳台水平抛出时的水平初速度的大小为2.5m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 一平抛物体抛出后经过4秒落地,第3秒内其水平位移为30米,(g=10m/s2)
求?(1)物体抛出的初速度为多大?
(2)该物体落地时的水平位移和竖直位移为多大?
(3)该物体落地时速度的大小是多少?
参考答案:(1)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,故v0=xt=30m1s=30m/s;
(2)根据平抛运动的分位移公式,有
水平分位移:x=v0t=30×4=120m;
竖直分位移:y=12gt2=12×10×16=80m;
(3)根据平抛运动的分速度公式,有
vx=v0=30m/s;
vy=gt=40m/s;
故v=
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20.小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,g取10m/s2,试求:
(1)撤去F时小物块的速度大小;
(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功;
(3)若半圆形轨道是光滑的,其他条件不变,求当小物块到达D点时对轨道的压力大小.
参考答案:(1)以m为研究对象,设物体在恒力作用下的加速度为a,小物块到达B点时的速度为vB
水平方向根据牛顿运动定律:F-μmg=ma
v2B=2as
代入数据得:v=6m/s?
(2)设小物块到达D点时的速度为vD,因为小物块恰能到达D点
在D点应用牛顿第二定律得:mg=mv2DR
设重力和摩擦力所做的功分别为WG和Wf,对于从B到D过程由动能定理得:
-(2mgR+Wf)=12mv2D-12mv2B
所以在圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为Wf=9.6J?
(3)设圆轨道光滑时,小物块到达D点时的速度为v′D,对于从B到D过程由机械能守恒定律得:
12mv2D=2mgR+12mv′2D
设小物块在D受到圆轨道的压力为N,所以:
N+mg=mv′2DR
N=48N?
答(1)撤去F时小物块的速度6.0m/s
(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功9.6J
(3)压力大小为48N
本题解析:
本题难度:一般