4-1运动的合成与分解 平抛运动(3)
发布时间:2021-06-05
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的运动,设其速度为v绳A;垂直绳方向的圆周运动,它的速度分解如
图所示,则有v绳A=v1cosα ②
由于对应同一根绳,其长度不变,故:
v绳B=v绳A ③
根据三式解得:vB=v1cosα/cosβ.选项D正确.
【答案】 D
10.(2009·济南模拟)一物体运动规律是x=3t2m,y=4t2m,则下列说法中正确的是( )
A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为零的匀加速直线运动
B.物体的合运动是初速度为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动
C.物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动
D.物体的合运动是加速度为5m/s2的曲线运动
【解析】 由x=3t2及y=4t2知物体在x、y方向上的初速度为0,加速度分别为ax=
26m/s2,ay=8m/s2,故aax+ay=10m/s.
【答案】 AC
二、论述、计算题(本题共3小题,共40分,解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案不得分,有数值计算的题,答案中必须明确数值和单位)
11.小船在200m宽的河中横渡,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s,求:
(1)当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何处到达对岸?
(2)要使小船到达正对岸,应如何行驶?历时多长?
【解析】 小船参与了两个运动:随水漂流和船在静水中的运动.因分运动之间是互不干扰的,具有等时的性质,故(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间:
d200t=t1==50s, v船4
沿河流方向的位移s水=v水t=2×50m=100m,
即在正对岸下游100m处靠岸.
(2)要小船垂直河岸过河,即合速度应垂直于河岸,如右图
所示,
v水21则cosθ==, v船42
所以θ=60°,即航向与上游河岸成60°角,渡河时间
dd200100t=t1===≈57.7s. v合v船sinθ4sin60°3
【答案】 (1)50s后在正对岸下游100m处靠岸
(2)航向与上游河岸成60°角 57.7s
12.在一次扑灭森林火灾的行动中,一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320m高处,机身可绕旋翼轴原地旋转,机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°,
2水流喷出速度为30m/s,不计空气阻力,取g=10m/s,请估算能扑灭地面上火灾的面积.
【解析】 已知h=320m,v0=30m/s,当水流沿水平方向射出时,在水平地面上落点最远,扑灭地面上火灾的面积最大.由平抛物体的运动规律有x=v0t,
1hgt2, 2
联立以上两式并代入数据得
2hx=v0 =240m. g
由于水管可从水平方向到竖直方向旋转90°,所以灭火面积是半径为x的圆面积,其大小为
S=πx2=3.14×2402m2≈1.81×105m2
【答案】 1.81×105m2
13.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近
平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下
滑,已知斜面顶端与平台的高度差h
=
0.8m
,重力加速度g=
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