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题型: 单选题
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单选题

做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于(  )

A物体的下落高度和重力

B物体的重力和初速度

C物体的下落高度和初速度

D物体的重力、下落高度和初速度

正确答案

C

解析

解:平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据h=gt2,解得 t=,则水平方向上的位移 x=v0t=v0

可知水平方向通过的最大距离取决于物体的初速度和抛出点的高度,与其他因素无关.故C正确,A、B、D错误.

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧,CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的四分之一光滑圆弧轨道,其底端D切线水平,且与AB弧圆心O1等高.现将质量为m的小球(可视为质点)从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放,小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞,碰撞过程中不损失机械能,结果小球刚好能回到D点并能沿DC弧返回C处.g=10m/s2.求:

(1)小球刚滑到D点时,对D段的压力大小

(2)CD弧底端D距AB弧圆心O1的距离

(3)小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小.

正确答案

解:(1)设小球滑到D点速度为v,从C滑到D的过程,由机械能守恒定律有:=1.5mgR,得v=

在D点,由牛顿第二定律有:F-mg=m

联立发上两式解得:F=3mg,

所以小球对D段的压力大小F′=F=3mg,方向竖直向下;

(2)小球欲回到D点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O1的连线与水平夹角α,D点和碰撞点连线与水平夹角为β,则有

由y==Rsinα,得t=

则tanα=====

解得:sinα=,得α=30°,t=

故vy=gt=,x=vt=R,

D到O1的距离为:DO1=x-Rcosα=R;

(3)小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小v′==2

答:

(1)小球刚滑倒D点时,对D段的压力大小为3mg.

(2)CD弧底端D距AB弧圆心O1的距离为R.

(3)小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小是2

解析

解:(1)设小球滑到D点速度为v,从C滑到D的过程,由机械能守恒定律有:=1.5mgR,得v=

在D点,由牛顿第二定律有:F-mg=m

联立发上两式解得:F=3mg,

所以小球对D段的压力大小F′=F=3mg,方向竖直向下;

(2)小球欲回到D点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O1的连线与水平夹角α,D点和碰撞点连线与水平夹角为β,则有

由y==Rsinα,得t=

则tanα=====

解得:sinα=,得α=30°,t=

故vy=gt=,x=vt=R,

D到O1的距离为:DO1=x-Rcosα=R;

(3)小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小v′==2

答:

(1)小球刚滑倒D点时,对D段的压力大小为3mg.

(2)CD弧底端D距AB弧圆心O1的距离为R.

(3)小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小是2

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,从同一竖直线上不同高度A、B两点处,分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球,P为它们运动轨迹的交点.则下列说法正确的有(  )

A两球在P点一定具有相同的速率

B若同时抛出,两球不可能在P点相碰

C若同时抛出,落地前两球竖直方向的距离逐渐变大

D若同时抛出,落地前两球之间的距离保持不变

正确答案

B

解析

解:A、两球的初速度大小关系未知,在P点,A的竖直分速度大于B的竖直分速度,根据平行四边形定则知,两球在P点的速度大小不一定相同,故A错误.

B、若同时抛出,在P点,A下落的高度大于B下落的高度,则A下落的时间大于B下落的时间,可知两球不可能在P点相碰,故B正确.

C、若同时抛出,根据h=知,经过相同的时间下落的高度相同,则竖直方向上的距离保持不变,故C错误.

D、若同时抛出,由图可知,下落相同的高度,B的水平位移大于A的水平位移,可知B的初速度大于A的初速度,由于两球在竖直方向上的距离不变,水平距离逐渐增大,则两球之间的距离逐渐增大,故D错误.

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•洛阳期末)如图所示,半圆形凹槽的圆心为O点.在与O点等高的边缘A、B两点处分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球,两小球恰好落在弧面上的P点.已知∠AOP=60°,不计空气阻力.则以下说法中正确的是(  )

Av1:v2=1:2

B若只增大v1,两小球可在空中相遇

C若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点,则应同时增大v1、v2

D若改变v1、v2的大小,只要两小球落在弧面上的同一点,则v1:和v2的大小之和就不变

正确答案

B

解析

解:A、根据几何关系知,A的水平位移,B的水平位移,则落在P点的水平位移之比为1:3,运动时间相等,则初速度之比为1;3,故A错误.

B、若只增大v1,而v2不变,则两球运动轨迹如图所示,由图可知,两球可在空中相遇,

C、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C错误.

D、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D错误.

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

以V0的速度水平抛出一物体,当其竖直分位移和水平分位移相等时,则此物体的即时速度的大小为______,运动时间为______

正确答案

解析

解:根据得,t=

则物体的竖直分速度vy=gt=2v0,根据平行四边形定则得,

故答案为:

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