当炸弹落在观察点B正前方L处的C点时,飞机落下第二颗炸弹,它最终落在距观察点B正前方3L处的D点(空气阻力不计,重力加速度为g)。求: (1)飞机第一次投弹的速度大小; (2)两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离; (3)飞机水平飞行的加速度大小。
19.(14分)(创新题)在一根长为L的不计质量的细杆中点和末端各连一质量为m的小球B和C,如图13所示,杆可以在竖直平面内绕固定点A转动,将杆拉到某位置放开,末端C球摆到最低位置时,杆BC受到的拉力刚好等于C球重的2倍.求:(g=10m/s2)
A (1)C球通过最低点时的线速度; (2)杆AB段此时受到的拉力.
参考解答:
图13 图12
B C
[来源:学科网ZXXK]
1.答案:A
解析:物体在相互垂直的恒力F1和F2的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,其速度方向与F合的方向一致,经过一段时间后,撤去F2,F1与v不在同一直线上,故物体必做曲线F1运动;由于F1恒定,由a=知,a也恒定,故应为匀变速曲线运动,选项A正确.
m2.答案:C
解析:物体只要受到力,必有施力物体,但“离心力”是没有施力物体的,故所谓的离心力是不存在的,只要向心力不足,物体就做离心运动,故A选项错;做匀速圆周运动的物体,当所受的一切力突然消失后,物体做匀速直线运动,故B、D选项错,C选项对. 3.答案:B
解析:平抛运动物体只受重力作用,故A正确;平抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由v
22=v 0+gt知合速度v在增大,故C正确;对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角,
v0v0有tan θ==,因t一直增大,所以tan θ变小,θ变小.故D正确,B错误.
vygt4.答案:D
1
解析:由y=gt2可知,减小竖直位移,需要减小时间,选项中增大平抛运动的初速度是可
2行的. 5.答案:C
解析:衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用,A错;衣服做圆周运动的向心力为它所受到的合力,由于重力与静摩擦力平衡,故弹力提供向心力,即FN=mrω2,转速越大,FN越大.C对,B、D错. 6.答案:C
解析:由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈,v1=vv12π2π
=,ω1==,ω2=,ω1=ω2,故C正确. rRtt7.答案:D
解析:当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,a、b和c三点的角速度相同,a半径小,线速度要比b、c的小,A、C错;b、c两点的线速度大小始终相同,但方向不相同,B错;由a=ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大,D对. 8.答案:D
解析:在圆盘上,角速度相同,由F=mω2r可知,在质量相同的情况下,A需要的向心力更多,所以D正确. 9.答案 AC
2πR4πR
,v2=,v1 解析:曲线运动的速度方向是时刻发生变化的,因此是变速运动,A正确;加速度是否发生变化要看合外力是否发生变化,斜向上抛到空中的物体做曲线运动,但加速度大小不变,B错误;变速运动也可能是只有速度的大小发生变化,它就不是曲线运动,C正确;由匀速圆周运动知D错误. 10.答案:BC 解析:如图所示,由 v1v2?,得运动员放箭处离A点距离为xdx= v1d,选项A错误、选项B正确;箭在空中最短飞行时间为tv2d =,选项C正确、选项D错误.故本题答案为BC. v211.答案:AD mv0 2 解析:小球通过最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力,则在最高点mg=,即v0= RgR,选项A正确而B错误;由动能定理得,小球在最低点的速度为v=5gR,则最低点v 时的角速度ω== R12.答案 BD 解析:由于受到恒定的水平风力的作用,球被击出后在水平方向做匀减速运动,A错.竖直1 方向由h=gt2得t= 2 2h,B对.由题干知,球竖直地落入A穴可知球水平末速度为零,g g=L 2h 2g,C错.由v0=at得球h 5g ,选项D正确而C错误. R v02L 由L=t得球被击出时的初速度大小为v0==2L 2t v0gL 在水平方向加速度大小a==,由牛顿第二定律得球受到的水平风力大小为F=ma= thmgL ,D对.h [来源学科网] 13.(4分) 150 m 解析:汽车在水平弯道上拐弯时,向心力由静摩擦力来提供,但不能超过最大静摩擦力;汽v2 车在水平路面上拐弯,可视为汽车做匀速圆周运动,恰好不滑动时有:0.6 mg=m,将v r=30 m/s代入,得最小弯道半径r=150 m。 14.答案:(1)B; (2)C 解析:(1)在五个速度方向中,只有B所指的速度与水流速度的合速度垂直河岸方向,故B正确;(2)要在最短时间内过河,船在静水中的划速方向必须垂直河岸,故C正确. 15.答案:1 000 m/s 解析: 设从子弹射出到穿过环心所用时间为t,则根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动的特点,得竖直方向的位移关系:s 弹 +0.05×(5-2)m=s 环 ,即 121gt?0.05?3m?g(t?0.1s)2,解得t=0.1 s,又据子弹水平方向做匀速直线运动,则 22s100v0??m/s=1 000 m/s。 t0.116.答案:3∶22 2v 1解析:设弹簧的劲度系数为k,当小球以v1做匀速圆周运动时有:k(1.5l-l)=m,当小球 1.5l2v 2以v2做匀速圆周运动时有:k(2.0l-l)=m,两式之比得:v1∶v2=3∶22。 2.0l 4 17.(10分)答案:27 解析:由题意,当轻杆与竖直杆夹角为30°时,金属球做圆周运动, v21有:mgtan30°=m,R1=lsin30° (2分) R1所以v1= 3gl (2分) 6 v22同理,当轻杆与竖直杆夹角为60°时,有:mgtan60°=m(2分) R2R2=lsin60°(2分) 所以v2= 3glv24 故=27(2分) 2v1 g4gL ;(2)L; (3)。 2H33H 18.(14分)答案:(1)L 1 解析:(1)根据H=gt2(1分),L=v1t(1分) 2飞机第一次投弹的速度大小v1=L g(2分) 2H (2)设两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离为x,则3L-x=(v1+at)t(1分) 1 x=v1t+at2(2分) 2 4 联立两式,解得,x=L(2分) 34 两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离为L 3(3)已知飞机第一次投弹的速度大小为v1=L g(1分) 2H 经过时间t=2H(1分) g4 飞机飞行的位移为x=L(1分) 3 x4L 可求出,中间时刻的瞬时速度大小为vt/2=v==t3tv-v12gL 在水平飞行的加速度大小为:a==(2分) t3H2 g(1分) 2H [来源学科网ZXXK] 19.(14分)答案:(1)vC=gL;(2)TAB=3.5mg 解析:(1)C球通过最低点时,Fn=TBC-mg (2分) 2vC 即:2mg-mg=m (2分) L得c球通过最低点时的线速度为:vC=gL (1分) (2)以最低点B球为研究对象,B球圆周运动的Fn=TAB-mg-2mg(1分) 2vB即TAB-3mg=m(1分) L/2且vB= 1vC(1分) 2 得杆AB段此时受到的拉力为:TAB=3.5mg (2分)

