1.如图1所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物( )
图1
A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v
B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v
C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为v
D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为v
【答案】D
【解析】以帆板为参照物,即把帆板看做静止,则帆船相对于帆板有向东的速度v及向北的速度v;由矢量合成可知,二者的合速度v合=v,方向北偏东45°.
2.如图2所示,某轮渡站两岸的码头A和B正对,轮渡沿直线往返于两码头之间,已知水流速度恒定且小于船速.下列说法正确的是( )
图2
A.往返所用的时间不相等
B.往返时船头均应垂直河岸航行
C.往返时船头均应适当偏向上游
D.从A驶往B,船头应适当偏向上游,返回时船头应适当偏向下游
【答案】C
3.如图3所示,在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球,经过时间t1恰好落在斜面的中点P;若在A点以速度2v水平抛出小球,经过时间t2完成平抛运动.不计空气阻力,则( )
图3
A.t2>2t1 B.t2=2t1
C.t2<2t1 D.落在B点
【答案】C
4.从A点斜向上抛出一个小球,曲线ABCD是小球运动的一段轨迹.建立如图4所示的正交坐标系xOy,x轴沿水平方向,轨迹上三个点的坐标分别为A(-L,0)、C(L,0),D(2L,3L),小球受到的空气阻力忽略不计,轨迹与y轴的交点B的坐标为( )
图4
A.(0,2) B.(0,-L)
C.(0,-2) D.(0,-2L)
【答案】B
【解析】由函数图象可知,轨迹为二次函数,过点(-L,0)和(L,0),设函数解析式y=-a(x-L)(x+L)将(2L,3L)代入方程,解得a=-L
y=L(x-L)(x+L),将x=0代入得y=-L.
5.如图5所示,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( )
图5
A.小球初速度的最小值与****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****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
【答案】D
【解析】由h=2gt2得t=g,下落高度相同,平抛运动的时间相等,故B错误;小球落在A1C1线
6.(多选)如图6所示,倾角为37°的光滑斜面顶端有甲、乙两个小球,甲以初速度v0水平抛出,乙以初速度 v0 沿斜面运动,甲、乙落地时,末速度方向相互垂直,重力加速度为g,则( )
图6
A.斜面的高度为0
B.甲球落地时间为4g
C.乙球落地时间为9g
D.乙球落地速度大小为3
【答案】AC
【解析】甲、乙落地时,末速度方向相互垂直,则甲的速度方向与水平方向的夹角为53°,则vy=v0tan 53°=3v0,斜面的高度h=y=0,故A正确;甲球落地的时间t甲=g=3g,故B错误;乙球下滑的加速度a=gsin 37°=5g,下滑的距离x=sin 37°,根据x=2at乙,联立解得t乙=9g,乙球落地的速度v=at乙=3,故C正确,D错误.
7.如图7所示,“伦敦眼”(The London Eye)是世界上****的观景摩天轮,仅次于南昌之星与新加坡观景轮.它总高度135米(443英尺),屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区.现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动,则对于坐在轮椅上观光的游客来说,正确的说法是( )
图7
A.因为摩天轮做匀速转动,所以游客受力平衡
B.当摩天轮转到****点时,游客处于失重状态
C.因为摩天轮做匀速转动,所以游客的机械能守恒
D.当摩天轮转到最低点时,座椅对游客的支持力小于所受的重力
【答案】B
【解析】摩天轮做匀速转动,不是平衡状态.故A错误;当摩天轮转到****点时,游客受到的重力与支
8.如图8所示,ABC为在竖直平面内的金属半圆环,AC连线水平,AB为固定在A、B两点间的直的金属棒,在直棒上和半圆环的BC部分分别套着两个相同的小圆环M、N,现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动,半圆环的半径为R,小圆环的质量均为m,金属棒和半圆环均光滑,已知重力加速度为g,小圆环可视为质点,则M、N两圆环做圆周运动的线速度之比为( )
图8
A.R2ω4-g2 B.g
C.g2-R2ω4 D.g
【答案】A
9.如图9所示,有一陀螺其下部是截面为等腰直角三角形的圆锥体、上部是高为h的圆柱体,其上表面半径为r,转动角速度为ω.现让旋转的陀螺以某水平速度从距水平地面高为H的光滑桌面上水平飞出后恰不与桌子边缘发生碰撞,陀螺从桌面水平飞出时,陀螺上各点中相对桌面的****速度值为(已知运动中其转动轴一直保持竖直,空气阻力不计)( )
图9
A.2 B.+ω2r2
C.2+ωr D.r2(h+r)+ωr
【答案】C
【解析】陀螺下部分高为h′=r,下落h′所用时间为t,则h′=2gt2.
陀螺水平飞出的速度为v,则r=vt,解得v=2
陀螺自转的线速度为v′=ωr,陀螺上的点当转动的线速度与陀螺的水平分速度的方向相同时,对应的速度最大,所以****速度v=ωr+2,故C正确,A、B、D错误.
10.如图10所示,竖直面内半径为R的光滑半圆形轨道与水平光滑轨道相切于D点.a、b、c三个相同的物体由水平部分分别向半圆形轨道滑去,最后重新落回到水平面上时的落点到切点D的距离
依次为AD<2R,BD=2R,CD>2R.设三个物体离开半圆形轨道在空中飞行时间依次为ta、tb、tc,三个物体到达水平面的动能分别为Ea、Eb、Ec,则下面判
断正确的是( )
图10
A.Ea=Eb B.Ec=Eb C.tb=tc D.ta=tb
【答案】C
【解析】物体若从半圆形轨道****点离开在空中做平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,有:2R=2