高中 | 运动的合成与分解 题目答案及解析

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必修2

第五章 曲线运动

5.1 曲线运动

运动的合成与分解

相传孔明灯由三国时期诸葛孔明发明,现代人放孔明灯多用于祈福。如图所示,孔明灯释放后某段时间内,沿竖直方向$oy$向上做匀加速运动,同时沿水平方向$ox$做匀速直线运动,孔明灯在这段时间内的运动轨迹为图中的$(\quad\ \ \ \ )$

 

["\t","\t
","\t",""]
[["A"]]

孔明灯在竖直方向$Oy$向上做匀加速运动,则合外力沿$Oy$方向向上,在水平$Ox$方向做匀速运动,此方向上合力为零,所以合运动的加速度方向沿$Oy$方向向上,但合速度方向不沿$Oy$方向,孔明灯做曲线运动,结合合力指向轨迹内侧可知,故$\text{A}$正确,$\text{BCD}$错误。

故选:$\text{A}$。

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如图是研究颗粒碰撞荷电特性装置的简化图。两块水平绝缘平板与两块竖直的平行金属平板相接。金属平板之间接高压电源产生匀强电场。一带电颗粒从上方绝缘平板左端点处,由静止开始向右下方运动,与下方绝缘平板在点处碰撞,碰撞时电荷量改变,反弹后离开下方绝缘平板瞬间,颗粒的速度与所受合力垂直,其水平分速度与碰前瞬间相同,竖直分速度大小变为碰前瞬间的倍()。已知颗粒质量为,两绝缘平板间的距离为,两金属平板间的距离为,点与左平板的距离为,电源电压为,重力加速度为。忽略空气阻力和电场的边缘效应。求: 如图所示,长为的轻绳一端固定在点,另一端拴一质量为的小球,点下方固定有一个滑槽装置,由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成。其中段为粗糙水平轨道,长度为,部分为光滑圆弧轨道,半径为,点在点正下方,点为圆弧最高点,点和圆心等高。现将球拉至最高点,以的速度向左水平抛出。当小球运动至最低点时,与静止在点的一质量为的滑块发生弹性正碰。碰撞后滑块沿滑向圆弧轨道。滑块和小球均视为质点,重力加速度为,求: 如图所示,长为的轻绳一端固定在点,另一端拴一质量为的小球,点下方固定有一个滑槽装置,由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成。其中段为粗糙水平轨道,长度为,部分为光滑圆弧轨道,半径为,点在点正下方,点为圆弧最高点,点和圆心等高。现将球拉至最高点,以的速度向左水平抛出。当小球运动至最低点时,与静止在点的一质量为的滑块发生弹性正碰。碰撞后滑块沿滑向圆弧轨道。滑块和小球均视为质点,重力加速度为,求: 如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则 电子比荷是描述电子性质的重要物理量。在标准理想二极管中利用磁控法可测得比荷,一般其电极结构为圆筒面与中心轴线构成的圆柱体系统,结构简化如图()所示,圆筒足够长。在点有一电子源,向空间中各个方向发射速度大小为的电子,某时刻起筒内加大小可调节且方向沿中心轴向下的匀强磁场,筒的横截面及轴截面示意图如图()所示,当磁感应强度大小调至时,恰好没有电子落到筒壁上,不计电子间相互作用及其重力的影响。求:(、、均为已知量) 某地为发展旅游经济,因地制宜利用山体举办了机器人杂技表演。表演中,需要将质量为的机器人抛至悬崖上的点,图为山体截面与表演装置示意图。、为同一水平面上两条光滑平行轨道,轨道中有质量为的滑杆。滑杆用长度为的轻绳与机器人相连。初始时刻,轻绳??紧且与轨道平行,机器人从点以初速度竖直向下运动,点位于轨道平面上,且在点正下方,。滑杆始终与轨道垂直,机器人可视为质点且始终作同一竖直平面内运动,不计空气阻力,轻绳不可伸长,,重力加速度大小为。
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