题目内容
3.如图所示,一个质量为m的物体以某一初速度从空中O点向x轴正方向水平抛出,它的轨迹方程为y=kx2,重力加速度为g.那么以下说法正确的是( )A. | 初速度大小为$\sqrt{\frac{g}{2k}}$ | |
B. | 比值$\frac{y}{x}$与t 2成正比 | |
C. | 运动过程中重力做功的表达式为W=$\frac{mg{x}^{2}}{k}$ | |
D. | O点的曲率半径为2k |
分析 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,结合平抛运动的规律求出y与x的关系式,从而进行求解.
解答 解:A、根据x=v0t得,t=$\frac{x}{{v}_{0}}$,则y=$\frac{1}{2}$gt2=$\frac{g{x}^{2}}{2{v}_{0}^{2}}$
由题,y=kx2,则k=$\frac{g}{2{v}_{0}^{2}}$,可以求出平抛运动的初速度为 v0=$\sqrt{\frac{g}{2k}}$,故A正确
B、比值$\frac{y}{x}$=kx=$\frac{g}{2{v}_{0}^{2}}$•v0t=$\frac{g}{2{v}_{0}}$t∝t,故B错误.
C、重力做功的公式为:W=mgy=mgkx2,故C错误
D、抛物线方程y=kx2求导得,y′=2kx,根据数学知识,O点的曲率半径为r=$\frac{1}{2k}$.故D错误.
故选:A.
点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
练习册系列答案
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13.一辆汽车从车站由静止以加速度a1沿平直公路行驶时间t1,走过的位移为x1时,发现有一乘客没有上车,立即刹车.若刹车的加速度大小是a2,经时间t2,滑行x2停止,则下列表达式正确的是( )
A. | $\frac{{t}_{2}}{{t}_{1}}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$ | B. | $\frac{{t}_{2}}{{t}_{1}}$=$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$ | ||
C. | $\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$ | D. | $\frac{{t}_{1}^{2}}{{t}_{2}^{2}}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$ |
14.下表是在北京西与长沙区间运行的T1/T2次列车运行时刻表.假设列车准点到达和准点开出,且做直线运动.求:
(1)列车由长沙开出到达武昌的过程中的平均速度;
(2)列车由郑州开出到达岳阳的过程中的平均速度;
(3)T1次列车在5:05时的速度和全程的平均速度.(结果单位均以km/h表示)
北京西 ↓ 长沙 (T1次) | 自北京西起 里程(km) | 站名 | 北京西 ↑ 长沙 (T2次) |
17:00 | 0 | 北京西 | 8:14 |
23:29 23:35 | 690 | 郑州 | 1:40 1:39 |
5:01 5:09 | 1226 | 武昌 | 20:12 20:04 |
7:12 7:18 | 1441 | 岳阳 | 17:58 17:56 |
8:38 | 1588 | 长沙 | 16:36 |
(2)列车由郑州开出到达岳阳的过程中的平均速度;
(3)T1次列车在5:05时的速度和全程的平均速度.(结果单位均以km/h表示)
18.如图所示,固定斜面的斜边AB长为L,C是AB的中点.当小物块以速度v0从固定斜面底端A向上滑动时,刚好能到达顶点B.小物块与斜面AC之间的动摩擦因数是与CB间动摩擦因数的2倍.当小物块以速度$\frac{{v}_{0}}{2}$从A点沿斜面向上滑动时,能到达的最高点与A点距离可能为( )
A. | $\frac{1}{8}$L | B. | $\frac{3}{16}$L | C. | $\frac{5}{8}$L | D. | $\frac{7}{8}$L |
8.假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0、地球的半径为R,地球自转的周期为T,引力常量为G.则可知( )
A. | 地球的质量为 $\frac{{g}_{0}{R}^{2}}{G}$ | |
B. | 地球表面赤道处的重力加速度大小为 $\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$ | |
C. | 近地卫星在轨道运行的加速度大小为 $\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$ | |
D. | 地球同步卫星在轨道运行的加速度大小为$\root{3}{\frac{16{g}_{0}{R}^{2}{π}^{2}}{{T}^{2}}}$ |
15.如图所示,A、B两质点以相同的水平速度v0抛出,A在竖直面内运动,落地点P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,不计空气阻力,比较P1、P2 在x轴方向上距抛出点的远近关系及落地瞬时速度的大小关系,则有( )
A. | P1较近 | B. | P1、P2一样远 | ||
C. | A落地时,速率大 | D. | A、B落地时,速率一样大 |
12.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1s、第2s、第3s、第4s内,通过的路程分别为1m、2m、3m、4m,有关其运动的描述正确的是( )
A. | 前4 s内的平均速度是2.5 m/s | B. | 在第3、4 s内平均速度是3.5 m/s | ||
C. | 第3 s末的瞬时速度一定是3 m/s | D. | 第2s内的平均速度是1m/s |
13.有一条两岸平行、河水均匀流动、流速恒为v的大河,小明驾着小船渡河,去程时船头朝向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所走的位移的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船去程与回程所用时间的比值为( )
A. | $\frac{k}{\sqrt{{k}^{2}-1}}$ | B. | $\frac{1}{\sqrt{{k}^{2}-1}}$ | C. | $\frac{1}{\sqrt{{k}^{2}-2}}$ | D. | $\sqrt{2-{k}^{2}}$ |