题目内容

【题目】如果将平抛运动分解为水平方向和竖直方向上的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线,如图所示,若物体平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是 ( )

A.图线②表示水平分运动的v-t图线.

B.t1时刻的合运动速度方向与初速度方向夹角为30°

C.t1时刻速度方向与水平方向夹角的正切值为1

D.2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为60°

【答案】C

【解析】

A.图线2是初速度为0的匀加速直线运动,所以图线2表示的是竖直分运动,故A错误;

B.t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等,则速度与初速度方向的夹角为45°,故B错误;

C.图线与时间轴围成的面积表示位移,则t1时刻竖直方向的位移与水平方向的位移之比为1:2,所以t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为,故C正确;

D.2t1时刻竖直方向的位移和水平方向的位移相等,所以2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°,故D错误.

故选C

练习册系列答案
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【题目】如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中,两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内(小球的直径略小于半圆管的内经,且忽略两小球之间的相互作用),a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg,b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg,已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。

求(1)a、b两球落地点距A点水平距离之比;

(2)a、b两球落地时的动能之比。

【答案】(1)4∶3 (2)8∶3

【解析】

试题分析:(1)以a球为研究对象,设其到达最高点时的速度为,根据向心力公式有:

其中

解得:

以b球为研究对象,设其到达最高点时的速度为vb,根据向心力公式有:

其中

解得:

两小球脱离半圆管后均做平抛运动,根据可得它们的水平位移之比:

(2)两小球做类平抛运动过程中,重力做正功,电场力做负功,根据动能定理有:

对a球:

解得:

对b球:

解得:

则两球落地时的动能之比为:

考点:本题考查静电场、圆周运动和平抛运动,意在考查考生的分析综合能力。

【名师点睛】本题关键是对小球在最高点进行受力分析,然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度,再结合平抛运动规律求解。

【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环C位于Q处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度 为d=0.2m,位置R与位置Q关于位置S对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环C从位置R由静止释放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。

求:(1)小环C的质量 M;

(2)小环C通过位置S时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT;

(3)小环C运动到位置Q的速率v.

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