题目列表(包括答案和解析)
12.(2010·上海单科)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( )
A.下落的时间越短
B.下落的时间越长
C.落地时速度越小
D.落地时速度越大
答案:D
解析:风沿水平方向吹,不影响竖直速度,故下落时间不变,A、B两项均错.风速越大时合速度越大,故C项错误D项正确.
11.有一小船正在渡河,如图所示,在离对岸30 m时,距下游一危险水域40 m.假若水流速度为5 m/s,为了使小船在到达危险水域之前到达对岸,那么,小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大?
答案:3 m/s
解析:设小船到达危险水域前,恰好到达对岸,则其合位移方向如图所示,设合位移方向与河岸的夹角为α,则:
tan α==,即α=37°,小船的合速度方向与合位移方向相同,根据平行四边形定则知,当船相对于静水的速度v1垂直于合速度时,v1最小,由图可知,v1的最小值为:v1min=v2sin α=5× m/s=3 m/s,这时v1的方向与河岸的夹角β=90°-α=53°.即从现在开始,小船头指向与上游成53°角,以相对于静水的速度3 m/s航行,在到达危险水域前恰好到达对岸.
10.(2009·江苏单科)在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图象,可能正确的是( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力不是恒力,与速度有关,且速度越大受到的阻力越大,知道速度与所受阻力的规律是解决本题的关键.竖直方向运动员受重力和空气阻力,速度逐渐增大,阻力增大,合力减小,加速度减小,水平方向只受阻力,速度减小,阻力减小,加速度减小.在vt图象中图线的斜率表示加速度,B项正确.
9.某人在单向上行的自动扶梯上随其上行的同时,自己还不断匀速上行.从A层到B层他共走过N1阶台阶.当他由B层返回A层时,在此梯上又不断下行,共走过N2阶台阶.则A与B之间共有台阶数目是( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:设每一阶的高度为L,自动扶梯对地速度为u.当人沿梯上行时,相对地面速度v1=v+u,用时为t1,则NL=(v+u)t1,t1=.当人沿梯下行时,相对地面速度v2=v-u,用时为t2,则NL=(v-u)t2,t2=.由以上四式解得N=.
8.如图所示,一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动,当AB杆和墙的夹角为θ时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1,B端沿地面的速度大小为v2.则v1、v2的关系是
( )
A.v1=v2
B.v1=v2cos θ
C.v1=v2tan θ
D.v1=v2sin θ
答案:C
解析:如图,轻杆A端下滑速度v1可分解为沿杆方向的速度v1′和垂直于杆的方向速度v1″,B端水平速度v2可分解为沿杆方向的速度v2′和垂直于杆的方向速度v2″,由于沿杆方向的速度相等v1′=v2′,由数学知识可知,v1′=v1·cos θ,v2′=v2·sin θ,v1=v2·tan θ.故C项正确.
7.光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成α角(如图所示),与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则( )
A.因为有Fx,质点一定做曲线运动
B.如果Fy>Fx,质点向y轴一侧做曲线运动
C.质点不可能做直线运动
D.如果Fx>Fycot α,质点向x轴一侧做曲线运动
答案:D
解析:若Fy=Fxtan α,则Fx和Fy的合力F与v在同一条直线上,此时物体做直线运动.若Fx>Fycot α,则Fx、Fy的合力F与x轴正方向的夹角β<α,则物体向x轴一侧做曲线运动.故正确选项为D.
6.(2010·淄博模拟)质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在互相垂直方向上的两分运动的速度时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.2 s末质点速度大小为7 m/s
B.质点所受的合外力大小为3 N
C.质点的初速度大小为5 m/s
D.质点初速度的方向与合外力方向垂直
答案:D
解析:2秒末质点在x、y方向的分速度分别为vx=3 m/s、vy=4 m/s,质点的速度v==5 m/s,A选项错误;质点的加速度a=ax= m/s2=1.5 m/s2,质点受到的合外力F=ma=1×1.5 N=1.5 N,B选项错误;质点的初速度大小v0==4 m/s,C选项错误;质点初速度方向沿y方向,合力方向沿x方向,相互垂直,D选项正确.
5.如图所示,已知h=2 m,小船以v=4 m/s的速度匀速向左运动,并拉动岸上的车,当船经过图中的A点时,绳与水平方向的夹角为θ=60°,当船经过图中B点时,绳子与水平方向的夹角为θ′=30°,求该过程车的速度变化了多少?
答案:增加了1.46 m/s
解析:小船的实际运动可分解为两个分运动,一方面船绕O点做圆周运动,因此有垂直于绳斜向上的分速度v1,另一方面是沿绳子方向的直线运动,因此有分速度v2,如图所示.
当船经A点时由几何知识知
v2=vcos θ==2 m/s.
又因绳的长度不变,所以v车=v2=2 m/s.
同理,当船经B点时
v车′=v2′=vcos θ′=2 m/s,
所以从A到B的过程中车的速度增加了
Δv=v车′-v车=1.46 m/s.
4.在民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.如图所示,假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2.跑道离固定目标的最近距离为d,则( )
A.要想命中目标且箭在空中飞行时间最短,运动员放箭处离目标的距离为
B.要想命中目标且箭在空中飞行时间最短,运动员放箭处离目标的距离为
C.箭射到靶的最短时间为
D.只要击中侧向的固定目标,箭在空中运动合速度的大小v=
答案:BC
解析:运动员垂直运动方向射箭,箭在空中飞行时间最短,箭射到靶的最短时间为,选项C对;要想命中目标且箭在空中飞行时间最短,箭在空中运动的合速度的大小v=,运动员放箭处离目标的距离为,选项A错,B正确;如果只是要求击中目标,则运动员不一定垂直运动方向射箭,箭在空中运动的合速度的大小不一定为v=,选项D错.
3.(2010·河北调研)现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,要使这个表演成功,运动员除了跳起的高度足够外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( )
A.竖直向下 B.竖直向上
C.向下适当偏后 D.向下适当偏前
答案:A
解析:由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上,所以运动员和滑板在水平方向上的运动不变,双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向,由题意可以判断应竖直向下,选项A正确.
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