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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

16.将一个物块以一定的初速度从地面上某一高度水平抛出,不计空气阻力,取水平地面为零势能面,已知该物块在抛出点的动能是其重力势能的两倍。则该物块落地时的速度与水平方向的夹角的正切值为

A1

B

C2

D

正确答案

D

解析

根据“物块在抛出点的动能是其重力势能的两倍”, 得出,再根据公式vy=gt,得出。由,故选D。

考查方向

考查运动的分解与合成。

解题思路

根据“物块在抛出点的动能是其重力势能的两倍”求得高度和水平速度关系。

易错点

推导和运动分析出错。

知识点

平抛运动
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

4.正方体空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上,将可视为质点的小球从顶点A

在∠BAD所在范围内(包括边界)沿不同的水平方向分别抛出,落点都在△B1C1D1平面内(包括边界)。不计空气阻力,以地面为重力势能参考平面。则下列说法正确的是()

A小球初速度的最小值与最大值之比是1 :

B落在C1点的小球,运动时间最长

C落在B1D1线段上的小球,落地时机械能的最小值与最大值之比是1 :2

D轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向都相同

正确答案

D

解析

A、小球落在A1C1线段中点时水平位移最小,落在C1时水平位移最大,由几何关系知水平位移的最小值与最大值之比是1:2,由x=v0t,t相等得小球初速度的最小值与最大值之比是1:2,故A错误.

B、小球做平抛运动,由h=得 t=,下落高度相同,平抛运动的时间相等,故B错误.

C、落在B1D1线段中点的小球,落地时机械能的最小,落在B1D1线段上D1或B1的小球,落地时机械能的最大.设落在B1D1线段中点的小球初速度为v1,水平位移为x1.落在B1D1线段上D1或B1的小球初速度为v2.水平位移为x2.由几何关系有 x1:x2=1:,由x=v0t,得:v1:v2=1:,落地时机械能等于抛出时的机械能,分别为:E1=mgh+,E2=mgh+,可知落地时机械能的最小值与最大值之比不等于1:2.故C错误.

D、设AC1的倾角为α,轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向与水平方向的夹角为θ.则有 tanα===,tanθ=,则 tanθ=2tanα,可知θ一定,则轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向相同,故D正确.

考查方向

机械能守恒定律的应用

解题思路

小球做平抛运动,水平分运动为匀速直线运动,竖直分运动为自由落体运动.运动时间由下落的高度决定.由分位移公式求初速度.由机械能守恒定律研究落地时机械能

易错点

本题的关键要掌握平抛运动的研究方法,掌握分位移公式,D项也可以根据作为结论记住.

知识点

平抛运动机械能守恒定律
1
题型:填空题
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填空题 · 4 分

23.两个质量相同的小球A和B,分别从水平地面上O点正上方高度分别为4LL两处水平抛出,恰好击中距离O点2L的地面上同一目标,空气阻力不计。以地面为零势能面,两小球抛出时的初速度大小之比为vA:vB=________,落地时的机械能之比为EA:EB=________。

正确答案

1∶2;17∶8。

解析

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,所以A球有:4L=gtA2;解得:tA=2。初速度 vA==。B球有:L=gtB2;解得:tB=。初速度 vB==。所以vA:vB=1:2。以水平面为零势能面,则A球刚抛出时的机械能为:EA=mvA2+mg•4L=mgL,在运动过程中机械能守恒,所以落地时的机械能也为mgL,B球刚抛出时的机械能为EB=mvB2+mgL=2mgL,在运动过程中机械能守恒,所以落地时的机械能也为2mgL所以落地时的机械能之比 EA:EB=17:8

考查方向

机械能守恒定律;平抛运动

解题思路

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动,根据平抛运动的特点即可求解,在运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律求机械能之比.

易错点

关键知道平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动,两运动具有等时性

知识点

平抛运动机械能守恒定律
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

6.如图是滑雪场的一条雪道。质量为70 kg的某滑雪运动员由A点沿圆弧轨道滑下,在B点以  5m/s的速度水平飞出,落到了倾斜轨道上的C点(图中未画出)。不计空气阻力,θ=30°,g=10 m/s2,则下列判断正确的是(   )

A该滑雪运动员腾空的时间为1s

BBC两点间的落差为5m

C落到C点时重力的瞬时功率为3500W

D若该滑雪运动员从更高处滑下,落到C点时速度与竖直方向的夹角不变

正确答案

A,D

解析

A、B、运动员平抛的过程中,水平位移为x=v0t

竖直位移为y=

落地时:

联立解得t=1s,y=5m.故A正确,B错误;

C、落地时的速度:vy=gt=10×1=10m/s

所以:落到C点时重力的瞬时功率为:P=mg•vy=70×10×10=7000 W.故C错误;

D、根据落地时速度方向与水平方向之间的夹角的表达式:=,可知到C点时速度与竖直方向的夹角与平抛运动的初速度无关.故D正确.

考查方向

功率、平均功率和瞬时功率;平抛运动

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,根据水平位移与竖直位移之间的关系求的时间和距离.

易错点

利用平抛运动找到正确的分解的角度分解

知识点

平抛运动功率
1
题型: 单选题
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单选题 · 2 分

16.如图所示,质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O分别以初速度v1v2v3水平抛出,落在斜面上的位置分别为A、B、C,已知OA=AB=BC,空气阻力不计,则(      )

Av1:v2:v3=1:2:3

B落到斜面时的速度方向不同

C落到斜面时的动能之比为1:2:3

D落到斜面时的动能增量之比为1:4:9

正确答案

C

解析

设物体的初速度为v0,斜面的倾角为α,O点到斜面落点的长度为L,斜面的倾角为θ。

则tanα==,得t=

则有L===,②

小球落在斜面上速度平方为v2==

落到斜面时的动能为Ek==

由题,OA=AB=BC,则v1:v2:v3=1:  A错;由于位移方向一致,所以速度方向也一致,B错;由③得,落到斜面时的动能之比为1:2:3.C对;根据动能定理得,飞行过程中动能增量△ Ek=mgLsinθ,上式可知动能增量之比为1:2:3,D错。

考查方向

平抛运动

解题思路

三个小球做平抛运动,运用运动的分解法,得出斜面的长度与初速度、运动时间的关系,再求解初速度、时间的比值。根据动能定理研究动能的增量。

易错点

斜面的倾角反映了位移与水平方向的夹角,关键确定两个方向的位移关系得出时间表达式。

知识点

平抛运动动能 动能定理
下一知识点 : 运动的合成和分解
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