- 平抛运动
- 共223题
如图所示的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系。光滑斜槽轨道固定在水平桌面上,将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份,使AB=BC=CD=DE=EF,让小球每次从不同等分点处释放,最后落在水平地面上。
8.实验中,若小球从F点释放运动至斜槽水平位置的过程中,重力做的功为W,则小球从B点释放运动至斜槽水平位置的过程中,重力做的功为
9.实验中,小球每次在斜槽上运动的长度记作L,小球做平抛运动的水平位移记作x,通过五组数据描点做出L-x2图象是一条过原点的直线,设小球运动到斜槽底端时的速度为,可以判断,外力做功W与 ▲ (填
或
)成正比,若斜槽的倾角为
,小球抛出点距地面的高度为H,则图象的斜率为
▲ (用H、表示).
正确答案
解析
根据几何关系可知,hFA=5hBA,
对小球从F到A和B到A的两个过程,根据动能定理得:
W=mghFA,W′=mghBA,
解得:
考查方向
动能定理
解题思路
先根据几何关系求出FA的高度与BA高度的关系,再对小球从F到A和B到A的两个过程,根据动能定理列式求解.
易错点
关键理解重力做功的特点.
正确答案
;
解析
小球从A点抛出后做平抛运动,下落的高度相等,则运动时间相等,则小球运动到斜槽底端时的速度
时间相等,所以v与x成正比,而根据图象可知,L与x2成正比,所以L与v2成正比,小球抛出点距地面的高度为H,则运动时间
根据动能定理得:
解得:
则L-x2图象的斜率
考查方向
探究功与速度变化的关系
解题思路
小球从A点抛出后做平抛运动,下落的高度相等,则运动时间相等,则平抛初速度与水平位移成正比,而根据图象可知,L与x2成正比,所以L与v2成正比,根据平抛运动基本公式以及动能定理求出L-x2的关系式,从而求出斜率.
易错点
关键根据平抛运动基本公式以及动能定理求出L-x2的关系式.
9.质量不同的P、Q两球均处于静止状态(如图),敲击弹性金属片,使P球沿水平方向抛出,Q球同时被松开而自由下落.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
AC、根据装置图可知,两球由相同高度同时运动,P做平抛运动,Q做自由落体运动,P在竖直方向上的运动规律与Q相同,则两球同时落地,故AC错误;
B、落地时,P在竖直方向上分速度与Q相同,但是P有水平分速度,所以两球落地时速度大小不同,P球的速度大,但因质量的不同,因此落地时的动能可能相等,故B正确;
D、根据重力做功等于重力势能的变化,虽高度相等,但因质量的不同,则重力势能的变化也不相等,故D错误.
考查方向
研究平抛物体的运动
解题思路
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,抓住P在竖直方向上的运动规律与Q的运动规律相同,结合等时性分析,并依据重力势能的变化等于重力做功,进行解答.
易错点
关键理解重力势能的变化与重力做功的关系.
知识点
选作题.(3-5)
35.(6分)核电站是利用核裂变产生的核能来发电的,下列四个核反应方程属于核裂变反应的是
36.(9分)质量为M的木块静止在光滑水平桌面上,桌面距水平地面的高度为H,一质量为m的子弹以水平速度V0 击中木块后并留在其中,求木块落地时距桌面边缘的水平距离X。
正确答案
解析
A、该反应为α衰变,故A错误;
B、1个中子轰击铀235,产生两个中等的核,并且释放3个中子,这是典型的核裂变反应,故B正确;
C、该反应是原子核的人工转变,故C错误;
D、该反应是核聚变反应,故D错误;
考查方向
重核的裂变; 轻核的聚变
解题思路
核裂变是用中子去轰击某重核,产生新核的过程.
易错点
关键掌握重核裂变的特点,记住教材中典型的核反应方程.
正确答案
(9分)
解析
子弹击中木块过程系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v,
木块离开桌面后做平抛运动,
竖直方向:
水平方向:
解得:
考查方向
动量守恒定律;平抛运动
解题思路
子弹射击物块,子弹和物块的总动量守恒,由动量守恒定律求出木块的速度;木块离开桌面后做平抛运动,根据桌面的高度求出木块做平抛运动的时间,然后再求出木块的水平位移.
易错点
平抛运动与动量守恒定律相结合的题目,关键要分析清楚物体的运动过程.
16.在同一水平直线上的两位置分别沿水平方向向右抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力。要使两球在空中P点相遇,则必须
正确答案
解析
A、平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动,由可知下落时间与球的质量无关,故A错误;
BCD、两球在竖直方向上做自由落体运动,下降高度相同,则时间相等,两球在水平方向上做匀速直线运动,A的水平位移大于B的水平位移,则A的水平初速度大于B的水平初速度,两球应同时抛出,故BC错误,D正确.
考查方向
平抛运动
解题思路
平抛运动的时间由高度决定,结合相遇时的高度比较运动的时间,通过水平位移比较初速度的大小.
易错点
关键知道平抛运动在水平方向上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.
知识点
7.如图6所示,BC是半径为R的竖直面内的圆弧轨道,轨道末端C在网心O的正下方,
∠BOC= 60°,将质量为m的小球,从与O等高的A点水平抛出,小球恰好从B点沿圆弧切线
方向进入网轨道,由于小球与圆弧之间有摩擦,能够使小球从B到C做匀速圆周运动。重力
加速度大小为g。则
正确答案
解析
AC.小球做从A到B做平抛运动,在B点由题可知小球速度方向偏角θ=60°,则,vy=gt
竖直方向的位移:,水平方向的位移x=vAt ,解得
,则A、B两点的距离
,在B点时小球的速度
,小球从B到C做匀速圆周运动,则由能量守恒定律可知小球克服摩擦力做的功等于重力做的功
,故AC正确;
BD.从B到C,小球对轨道的压力是变化的,而小球仍能保持匀速圆周运动,则小球与轨道之间的动摩擦因数是变化的;在C点,轨道对小球的支持力设为FN,则有,解得
,由牛顿第三定律可知,在C点小球对轨道的压力也为
,故BD错误;
考查方向
动能定理;平抛运动;牛顿第二定律;向心力;牛顿第三定律
解题思路
小球进入轨道前做平抛运动,应用平抛运动规律可以求出小球的初速度,利用小球的水平位移与竖直位移公式,从而求出A、B两点的距离,由牛顿第二定律与牛顿第三定律可以求出小球对轨道的压力.
易错点
关键理解小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入轨道的含义,即小球速度方向偏角θ=60°.
知识点
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