题目内容
一只小船渡河,水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边,小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图所示,船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变,由此可以确定船( )
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A.沿AD轨迹运动时,船相对于水做匀减速直线运动
B.沿三条不同路径渡河的时间相同
C.沿AB轨迹渡河所用的时间最短
D.沿AC轨迹船到达对岸的速度最小
A
【解析】
试题分析:做曲线运动的物体所受合外力的方向指向轨迹曲线的凹侧,即加速度指向曲线凹侧,由图可知,船沿AB、AC、AD轨迹运动时,小船相对于水分别做匀速、匀加速、匀减速直线运动,故选项A正确;船渡河时的时间取决于垂直河岸方向的速度,即小船相对于水的速度,因此小船相对于水做匀加速直线运动时的时间最短,做匀减速直线运动时的时间最长,故选项B、C错误;船到达对岸的速度为沿河岸方向与垂直河岸方向速度的矢量和,在沿河岸方向船的速度始终等于水流速度,不变,因此垂直河岸方向的速度越小,合速度越小,因此当船沿AD轨迹运动时到达对岸的速度最小,故选项D错误。
考点:本题主要考查了运动的合成与分解的应用问题。
某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下:
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a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=(用题中所给字母表示);
(2)下图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。
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计数点 | x/cm | s/cm | v/(m·s-1) |
O | 1.00 |
| 0.30 |
A | 2.34 | 1.34 | 0.38 |
B | 4.04 | 3.04 | 0.46 |
C |
| 5.00 |
|
D | 8.33 | 7.33 | 0.61 |
E | 10.90 | 9.90 | 0.70 |
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(3)实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律(其中Δv2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出Δv2-s图线。
(4)实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k =(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是。