一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)
1.如图所示,甲、乙两船在静水中的速度相等,船头与河岸上、下游夹角均为θ,水流速度恒定,下列说法正确的是( )
A. 甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度
B. 乙船渡河的位移大小可能等于河宽
C. 甲船渡河时间短,乙船渡河时间长
D. 在渡河过程中,甲、乙两船有可能相遇
【答案】A
【解析】
A项:甲、乙两船同时参与两方向的运动,即水流方向的速度为 ,船在静水中的速度 ,由于甲船两分速度的夹角大于乙甲船两分速度的夹角,根据平等四边定则可知,甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度,故A正确;
B项:乙船参与水平方向的 ,船的航向偏向下游,根据平等四边定则可知,乙船渡河的位移大小不可能等于河宽,故B错误;
C项:根据合运动与分运动的等时性可知,渡河时间 ,所以甲、乙两船渡河时间相等,故C错误;
D项:由C项分析可知,两船渡河时间相等,两船水流方向的位移相等,所以两船不可能相遇,故D错误;
点晴:解决本题关键理解合运动与分运动的等时性,知道渡河时间 。
2.一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时发生爆炸。重力加速度大小为g,不计空气阻力,则烟花弹从地面开始上升到烟花弹中火药爆炸所经过的时间为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
烟花弹从地面开始上升的过程中做竖直上抛运动,由速度时间公式求上升的时间;
【详解】设烟花弹的初速度为 ,则有: ,解得: ,烟花弹从地面开始上升的过程中做竖直上抛运动,则有: ,解得: ,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
【点睛】分析清楚烟花弹的运动过程,把握每个过程的物理规律是解题的关键,要掌握竖直上抛运动的速度公式。
3.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到它运动轨迹最高点的位移大小为( )
A. 3R B.
C. 5R D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意知水平拉力为:F=mg;设小球达到c点的速度为v,从a到c根据动能定理可得:F•3R-mgR= mv2;解得:v= ;小球离开c点后,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,设小球从c点达到最高点的时间为t,则有: ;此段时间内水平方向的位移为: ,所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点,小球在水平方向的位移为:x=3R+2R=5R;竖直位移: ,则总位移 。故D正确、ABC错误。故选D。
【点睛】本题主要是考查功能关系;关键是要搞清物理过程,尤其是脱离轨道后在水平和竖直方向的加速度均为g;注意本题所求的是“小球从a点开始运动到其轨迹最高点”,不是从a到c的过程,这是易错点。