5.如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方垂直球网方向水平击出,球刚好过网落在图中位置,相关数据如图所示.下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.击球点的高度h1与球网的高度h2之间的关系为h1=1.8h2
B.若保持击球高度不变,球的初速度v0只要大于,一定落在对方界内
C.任意降低击球高度(仍高于h2),只要击球的初速度合适,球一定能落在对方界内
D.任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
解析:h1=g·()2
h1-h2=g()2
解得:h1=1.8h2,A正确.
当球被击出的初速度大于s时,球已飞出底界,故B错误.
当击球高度低于某一值时,无论初速度为多少,球要么不能过网,要么击出底界,C错误.
设击球高度为h0,以初速度vc击出的球恰好擦网而过压在底界上时,则有:
vc·=s
vc·=2s
解得h0=h2,即击球高度大于h2时,只要初速度合适,球一定能落在对方界内,D正确.
答案:AD
4.如图甲所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,则物体完成这段飞行的时间为( )
A. s B. s C. s D.2 s
解析:
乙
物体垂直地撞在斜面上,将其末速度分解如图乙所示.
cot θ==
得:t== s
= s.
答案:C
3.如图所示,某人通过定滑轮用不可伸长的轻质细绳将质量为m的货物提升到高处.已知人拉绳的端点沿平面匀速向右运动,若滑轮的质量和摩擦均不计,则下列说法中正确的是( )
A.货物匀速上升
B.货物加速上升
C.绳的拉力T大于物体的重力mg
D.绳的拉力T等于物体的重力mg
解析:假设某时刻绳与水平方向的夹角为θ,将手握着的绳端的速度沿绳方向和垂直绳方向分解,沿绳方向的分量等于货物上升的速度大小,即v′=v·cos θ.由题图可知,绳与水平方向的夹角随时间减小,故货物做加速运动,T>mg.
答案:BC
2.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d.如果战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为( )
A.d B.0 C.d D.d
解析:当摩托艇的船头垂直河岸方向航行时可在最短时间到岸.到岸时沿河岸方向的位移为x=d.
答案:C
1.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是( )
A.一定是直线运动
B.一定是抛物线运动
C.可能是直线运动,也可能是加速度恒定的曲线运动
D.以上说法都不对
解析:当两运动的合加速度方向与合初速度的方向在同一直线上时物体做直线运动;当两运动的合加速与合初速度不在同一直线上时物体做加速度恒定的曲线运动.
答案:C
13.A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B车在A车前84 m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动,经过一段时间后,B车加速度突然变为零,A车一直以20 m/s的速度做匀速运动,经过12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?[2008年高考·四川理综卷]
解析:设A车的速度为vA,B车加速行驶的时间为t,两车在t0时刻相遇.则有:
sA=vAt0
sB=vBt+at2+(vB+at)(t0-t)
其中t0=12 s,sA、sB分别为A、B两车相遇前行驶的路程.依题意有:
sA=sB+s
式中s=84 m
联立解得:t2-2t0t+=0
解得:vA=20 m/s,vB=4 m/s,a=2 m/s2
有:t2-24t+108=0(式中t的单位为s)
解得:t1=6 s,t2=18 s(t2=18 s不合题意,舍去)
因此,B车加速行驶的时间为6 s.
答案:6 s
12.已知O、A、B、C为同一直线上的四点,A、B间的距离为l1,B、C间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等.求O与A的距离.
[2008年高考·全国理综卷Ⅰ]
解析:设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段与BC段所用的时间为t,则有:
l1=v0t+at2
l1+l2=2v0t+2at2
联立可得:l2-l1=at2
3l1-l2=2v0t
设O与A间的距离为l,则有:
l=
联立解得:l=.
答案:
11.天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0 s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v= km/s.[2006年高考·全国理综卷Ⅰ]
解析:如图所示,A表示爆炸处,O表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度,用t1表示爆炸声直接传到O处所经历的时间,则有:
d=vt1
用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经历的时间,因为反射角等于入射角,故有:
2=vt2
已知t2-t1=Δt
联立解得:h=
解得:h=2.0×103 m.
答案:2.0×103 m
10.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下.
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图甲是对应的s-t图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的v-t图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.
回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是 .
(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做 运动,表中X处的值为 .
(3)图乙中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做 运动,最后“小纸杯”做 运动.
(4)比较图乙中的图线1和5,指出在1.0-1.5
s时间段内,速度随时间变化关系的差异: .
[2005年高考·上海物理卷]
时间/s |
下落距离/m |
0.0 |
0.000 |
0.4 |
0.036 |
0.8 |
0.469 |
1.2 |
0.957 |
1.6 |
1.447 |
2.0 |
X |
答案:(1)作出假设,搜集证据
(2)匀速 1.937
(3)加速度逐渐减小的加速 匀速
(4)图线1反映速度不随时间变化、图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动、图线5反映纸杯依然做加速度减小的加速运动)
9.某同学用如图所示的装置测量重力加速度g,所用交流电的频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点.所有测量数据及其标记符号如图所示.
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A 由g1=,g2=……g5=,取平均值g=8.667 m/s2.
方法B 由g1=,g2=,g3=,取平均值g=8.673 m/s2.
从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结果起作用的,方法A中有 ;方法B中有 .因此,选择方法 (填“A”或“B”)更合理,这样可以减少实验的 (填“系统”或“偶然”)误差.本实验误差的主要来源有 .(试举出两条)[2006年高考·重庆理综卷]
解析:=
=
=
所以s1、s6(即37.5、193.5)起作用.
==
所以s1、s2、s3、s4、s5、s6(即37.5、69.0、100.5、131.5、163.0、193.5)均起作用.
多次测量数据的选取可以减小偶然误差.实验误差的来源来自于阻力(空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等.
答案:s1、s6 s1、s2、s3、s4、s5、s6 B 偶然 阻力(空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等
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