5.如圖所示,水平地面有一個(gè)坑,其豎直截面為半圓形,ab為沿水平方向的直徑,在a點(diǎn)分別以初速度v0(已知)、2v0、3v0沿ab方向拋出三個(gè)石子并擊中坑壁,且以v0、2v0拋出的石子做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等.設(shè)以v0和3v0拋出的石子做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1和t3,擊中坑壁瞬間的速度分別為v1和v3,則(  )
A.可以求出t1和t3
B.不能求出t1和t3,但能求出它們的比值
C.可以求出v1和v3
D.不能求出v1和v3,但能求出它們的比值

分析 以v0、2v0拋出的石子做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,下落的高度相等.由水平方向勻速運(yùn)動(dòng),求出水平位移之比,得到落點(diǎn)間的距離與ab的關(guān)系.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)間的瞬時(shí)速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn),可求得豎直分速度之比,從而得到t1和t3.根據(jù)推論可求得擊中坑壁瞬間的速度.

解答 解:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)間的瞬時(shí)速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn).做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意位置處,設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為θ,位移與水平方向的夾角為φ,則有 tanθ=2tanφ
以v0、2v0拋出的石子做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,說明豎直分位移相等,設(shè)分別落在A、B點(diǎn).以3v0拋出的石子與AB延長線的交點(diǎn)在b點(diǎn)的下面.
根據(jù)幾何關(guān)系有 AB=$\frac{1}{3}$ab.
對(duì)于落在A點(diǎn)的石子,設(shè)ab=R,根據(jù)幾何關(guān)系可求得豎直位移與水平位移之比,根據(jù)上述推論求豎直分速度與水平分速度之比,從而求出豎直分速度,再合成求出v1,由公式vy=at求t1
以3v0拋出的石子落在c點(diǎn),根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可寫出其軌跡方程和圓方程,再求得c點(diǎn)的坐標(biāo),與落在A點(diǎn)的石子下落位移比較,可求得落在c點(diǎn)時(shí)的豎直分速度,從而求出v3.由公式vy=at求t3
豎直分速度的比值可求,則下落時(shí)間的比值可求.故AC正確,BD錯(cuò)誤.
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要掌握平拋運(yùn)動(dòng)的推論,并能靈活運(yùn)用,通過作圖法分析分位移的關(guān)系.還要知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活解答.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形,其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化.下列說法正確的是( 。
A.圖甲表示的是交流電,圖乙表示的是直流電
B.圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)
C.圖甲、乙兩種電壓的有效值分別為220V和4V
D.圖甲、乙兩種電壓分別給同一電阻絲供電,熱功率之比是442:1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.設(shè)宇宙中某一小行星自轉(zhuǎn)較快,但仍可近似看作質(zhì)量分布均勻的球體,半徑為R,宇航員用彈簧測(cè)力計(jì)稱量一個(gè)相對(duì)自己靜止的小物體的重量,第一次在極點(diǎn)處,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F1=F0;第二次在赤道處,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F2=$\frac{{F}_{0}}{2}$.假設(shè)第三次在赤道平面內(nèi)深度為$\frac{R}{2}$的隧道底部,示數(shù)為F3;第四次在距星表高度為R處繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星中,示數(shù)為F4,已知均勻球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零,則以下判斷正確的是( 。
A.F3=$\frac{{F}_{0}}{4}$,F(xiàn)4=$\frac{{F}_{0}}{4}$B.F3=$\frac{{F}_{0}}{4}$,F(xiàn)4=0C.F3=$\frac{15{F}_{0}}{4}$,F(xiàn)4=0D.F3=4F0,F(xiàn)4=$\frac{{F}_{0}}{4}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.圖示為一小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分,頻閃的頻率為f,圖中背景方格的邊長均為L.
(1)根據(jù)題給條件可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮長f2
(2)如果已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,根據(jù)題給條件可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,只要滿足g=Lf2條件,就能說明小球從A位置下落到B位置的過程中機(jī)械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體放于光滑的水平面上,在水平向右的力F=20N的作用下,從靜止開始運(yùn)動(dòng).在2s的時(shí)間內(nèi).力F對(duì)物體所做的功為400J,支持力對(duì)物體做的功為0J(g取10m/s2).

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.小明從實(shí)驗(yàn)中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出),用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電的頻率為50Hz.

(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.測(cè)量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶.
B.接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車.
C.將小車?吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,小車尾部與紙帶相連.
D.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,讓紙帶穿過限位孔.
上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是:DCBA(用字母填寫)
(2)從圖乙中所給的刻度尺上讀出A、B兩點(diǎn)間的距離s1=0.80cm;
(3)該小車的加速度a=0.30m/s2,C點(diǎn)速度為0.13m/s.(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))
(4)小強(qiáng)同學(xué)在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)也挑選了一條紙帶,取其中的一段標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖丙所示,測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x1,x2,x3,x4,x5,x6,通過計(jì)算得到1至6各點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下表所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T=0.02s,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙圖丁上作出相關(guān)圖線,并求重錘運(yùn)動(dòng)的加速度a=18.2m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))
 123456
V(m/s)0.651.041.421.812.192.57

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限存在與x軸負(fù)方向成30°角的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)為E(大小未知),在第二象限內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E′,在第四象限的某區(qū)域存在一矩形磁場(chǎng)(圖中未畫出),其方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以平行x軸正方向的速度v0從第二象限中的P點(diǎn)射入電場(chǎng),從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開電場(chǎng)進(jìn)人磁場(chǎng),再經(jīng)x軸上的某點(diǎn)離開磁場(chǎng)進(jìn)人第一象限的電場(chǎng),最后經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)進(jìn)人第二象限的電場(chǎng),已知粒子的重力不計(jì),電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足關(guān)系式$\frac{E}{B}$=v0,P點(diǎn)的坐標(biāo)為(-l,$\frac{\sqrt{3}}{2}$l),N點(diǎn)坐標(biāo)為(0,$\sqrt{3}$l).求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積;
(3)兩勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E′與E的比值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,滑動(dòng)變阻器電阻為R,兩平行金屬極板a、b間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),閉合開關(guān),一束速度為v的帶正電粒子正好勻速穿過兩板.不計(jì)帶電粒子的重力,以下說法正確的是( 。
A.將滑片P上滑一點(diǎn),粒子將可能從下極板邊緣射出
B.將滑片P下滑一點(diǎn),粒子將可能從下極板邊緣射出
C.將a極板下移一點(diǎn),粒子將繼續(xù)沿直線穿出
D.如果將開關(guān)斷開,粒子將繼續(xù)沿直線穿出

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.在拍攝水面下的景物或玻璃窗里的陳列物時(shí),應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前面裝一偏振片,這樣做的目的是( 。
A.增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度B.減弱所拍攝景物周圍反射光的強(qiáng)度
C.減弱透射光的強(qiáng)度D.增強(qiáng)所拍攝景物周圍反射光的強(qiáng)度

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同步練習(xí)冊(cè)答案