人教版必修2《第5章 曲线运动》2015年单元测试卷(四川省南充市南部县盘龙中学)(解析版)

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名称 人教版必修2《第5章 曲线运动》2015年单元测试卷(四川省南充市南部县盘龙中学)(解析版)
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科目 物理
更新时间 2016-03-01 12:07:16

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人教版必修2《第五章 曲线运动》2015年单元测试卷(四川省南充市南部县盘龙中学)
 
一、选择题
1.关于运动的性质,以下说法中正确的是(  )
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是变加速运动
D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
 
2.物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它可能做(  )
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.曲线运动
 
3.某质点在恒力F作用下从A点沿图中曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中(  )

A.曲线a B.曲线b
C.曲线c D.以上三条曲线都不可能
 
4.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是(  )
A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动
C.合运动和分运动具有同时性
D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动
 
5.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(  )
A.水速大时,路程长,时间长 B.水速大时,路程长,时间短
C.水速大时,路程长,时间不变 D.路程、时间与水速无关
 
6.船在静水中的航速是1m/s,河岸笔直,河宽恒定,河水靠近岸边的流速为2m/s,河中间的流速为3m/s.以下说法中正确的是(  )
A.因船速小于流速,船不能到达对岸
B.船不能沿一直线过河
C.船不能垂直河岸过河
D.船过河的最短时间是一定的
 
7.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于(  )
A.物体的高度和受到的重力
B.物体受到的重力和初速度
C.物体的高度和初速度
D.物体受到的重力、高度和初速度
 
8.一物体从某高度以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为vt,则它运动时间为(  )
A. B.
C. D.
 
9.物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是图中的(  )
A. B. C. D.
 
10.平抛物体的运动规律可以概括为两点:
(1)水平方向做匀速运动,
(2)竖直方向做自由落体运动.
为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验(  )

A.只能说明上述规律中的第(1)条
B.只能说明上述规律中的第(2)条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
 
11.《研究平抛物体的运动》实验的目的是(  )
A.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的初速度
B.描出平抛物体的运动轨迹,求出重力加速度
C.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的运动时间
D.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的位移
 
12.在做《研究平抛物体的运动》这一实验时,下列说法中正确的是(  )
A.安装有斜槽的木板时,﹣定要检查木板是否水平
B.安装有斜槽的木板时,只需注意将木板放稳
C.每次实验时都要将小球从同﹣位置由静止释放
D.每次实验时可以将小球从不同的位置由静止释放
 
 
二、填空题
13.如图所示,木块在水平桌面上移动的速度是v,跨过滑轮的绳子向下移动的速度是      .(绳与水平方向之间的夹角为α)

 
14.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s 落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是      m,物体落地点的水平距离是      m,速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tgθ=      .
 
15.倾角为45°,高为1.8m的斜面如图所示,在其顶点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端的B点,则石子抛出后,经      s,石子的速度方向刚好与斜面平行.(g=10m/s2)

 
16.如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=      (用L、g表示),其值是      (取g=9.8m/s2)

 
 
三、计算题(17题10分,18题13分,19题15分)
17.宇航员站在某一星球表面上的某一高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落到星球表面上,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到原来的2倍,然后将小球仍从原抛出点抛出,这时抛出点与落地点之间的距离变为L.已知两落地点在同一水平面上,求该星球表面的重力加速度.
 
18.小船在宽度为200m、水流速度为2m/s的河中驶向对岸,已知小船在静水中的速度为4m/s,两岸是平行的,求:
(1)若小船的船头始终正指对岸航行时,它将在何时何处到达对岸?
(2)若要使小船的船头到达正对岸,小船应如何行驶?要用多长时间?
(3)若小船航向跟上游河岸成30°角,它将行驶多长时间,在何处到达对岸.
 
19.排球场总长18m,网高2.25m,如图所示,设对方飞来一球,刚好在3m线正上方被我方运动员后排强攻击回.假设排球被击回的初速度方向是水平的,那么可认为排球被击回时做平抛运动.(g取10m/s2)
(1)若击球的高度h=2.5m,球击回的水平速度与底线垂直,球既不能触网又不出底线,则球被击回的水平速度在什么范围内?
(2)若运动员仍从3m线处起跳,起跳高度h满足一定条件时,会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界,试求h满足的条件.

 
 

人教版必修2《第五章 曲线运动》2015年单元测试卷(四川省南充市南部县盘龙中学)
参考答案与试题解析
 
一、选择题
1.关于运动的性质,以下说法中正确的是(  )
A.曲线运动一定是变速运动
B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是变加速运动
D.物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
【考点】曲线运动;物体做曲线运动的条件.
【专题】物体做曲线运动条件专题.
【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但合外力方向、大小不一定变化;既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动.变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变.
【解答】解:A、无论是物体速度的大小变了,还是速度的方向变了,都说明速度是变化的,都是变速运动,做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,所以A正确;
B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动,并不一定是曲线运动,所以B错误;
C、变加速运动是指加速度变化的运动,曲线运动的加速度可以不变,如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动,所以C错误;
D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上,但合外力不一定变化,加速度也不一定变化,可以是匀变速运动,如平抛运动.所以D错误.
故选:A.
【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,还有对匀变速运动的理解,但只要掌握了物体做曲线运动的条件,本题基本上就可以解决了.
 
2.物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,它可能做(  )
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.曲线运动
【考点】物体做曲线运动的条件.
【专题】物体做曲线运动条件专题.
【分析】物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,合力与撤去的力大小相等方向相反,根据合力与速度方向的关系确定物体的运动.
【解答】解:A、物体受到几个力的作用而做匀速直线运动,如果只撤掉其中的一个力,其它力保持不变,合力与撤去的力大小相等方向相反,合力大小方向不变,不可能做匀速直线运动.故A错误.
B、若撤去的力与运动的方向相反,撤去力后的合力的方向与运动的方向相同,所以物体做匀加速直线运动.故B正确.
C、若撤去的力与运动的方向相同,则物体做匀减速直线运动.故C正确.
D、若撤去的力与速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.故D正确.
故选:BCD.
【点评】解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的条件,当速度的方向与合力方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,合力的方向与速度方向在同一条直线上,物体做直线运动.
 
3.某质点在恒力F作用下从A点沿图中曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中(  )

A.曲线a B.曲线b
C.曲线c D.以上三条曲线都不可能
【考点】物体做曲线运动的条件.
【专题】物体做曲线运动条件专题.
【分析】物体做曲线运动时需要有向心力,向心力的方向就是指向圆心的,根据圆心的位置可以判断力F的方向,当力反向之后,根据力的方向就能够在判断物体运动的轨迹了.
【解答】解:从A点沿曲线运动到B点,曲线是向下弯曲的,由合力应该指向圆心的一侧,可知恒力F的方向应该是斜向右下方的,改变F的方向之后就应该是斜向左上方的,又由于曲线运动的合力是指向圆心的,所以把F反向之后,物体的运动轨迹应该是向上弯曲,所以A选项正确.
故选:A.
【点评】本题主要是考查学生对曲线运动的理解,根据向心力和物体做曲线运动轨迹的弯曲方向间的关系,来判断物体的运动轨迹.
 
4.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是(  )
A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动
C.合运动和分运动具有同时性
D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动
【考点】运动的合成和分解.
【专题】运动的合成和分解专题.
【分析】合运动与分运动具有等时性,速度是矢量,合成分解遵循平行四边形定则.
【解答】解:A、合运动速度等于分运动速度的矢量和.故A错误;
B、两分运动是直线运动,合运动不一定是直线运动,比如:平抛运动.故B错误;
C、合运动与分运动具有等时性.故C正确;
D、曲线运动的分运动可以是两直线运动,比如:平抛运动.故D错误.
故选:C.
【点评】解决本题的关键知道速度、加速度、位移是矢量,合成分解遵循平行四边形定则,以及知道合运动与分运动具有等时性.
 
5.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(  )
A.水速大时,路程长,时间长 B.水速大时,路程长,时间短
C.水速大时,路程长,时间不变 D.路程、时间与水速无关
【考点】运动的合成和分解.
【专题】运动的合成和分解专题.
【分析】人过河时参与了两个运动,一个是垂直于河岸的运动,另一个是沿水流的运动,两运动相互独立.
【解答】解:人以一定速率垂直河岸向对岸游,而过河的宽度不变,人在静水中速度不变,故过河时间不变;
若水流速变大,则人沿水流方向运动的距离增大,故路程变长;
故选:C.
【点评】对于运动的合成与分解,要注意两分运动的独立性,过河时间与水流的速度无关.
 
6.船在静水中的航速是1m/s,河岸笔直,河宽恒定,河水靠近岸边的流速为2m/s,河中间的流速为3m/s.以下说法中正确的是(  )
A.因船速小于流速,船不能到达对岸
B.船不能沿一直线过河
C.船不能垂直河岸过河
D.船过河的最短时间是一定的
【考点】运动的合成和分解.
【专题】运动的合成和分解专题.
【分析】船参与了两个分运动,沿水流方向的直线运动和沿船头指向的匀速直线运动,当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,由于水流速度的变化,合速度的大小和方向都会变化.
【解答】解:A、只要船头指向对岸,船就一定可以到达对岸,故A错误;
B、由于水流速度变化较大且大于船速,合速度不可能不变,故一定是曲线运动,故B正确;
C、由于水流速度大于船速,合速度不可能垂直河岸,故航线轨迹不能垂直河,故C正确;
D、当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,与水流速度无关,故D正确;
故选:BCD.
【点评】本题关键在于水流方向的分运动对渡河时间无影响,同时合速度与分速度遵循平行四边形定则,方向一定改变.
 
7.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于(  )
A.物体的高度和受到的重力
B.物体受到的重力和初速度
C.物体的高度和初速度
D.物体受到的重力、高度和初速度
【考点】平抛运动;运动的合成和分解.
【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动,
分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可.
【解答】解:对于做平抛运动的物体,
水平方向上:x=V0t
竖直方向上:h=gt2
所以水平位移为 x=V0,
所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度,
故选:C.
【点评】本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决.
 
8.一物体从某高度以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为vt,则它运动时间为(  )
A. B.
C. D.
【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】将物体落地的速度进行分解,求出竖直方向的分速度vy,再根据竖直方向是自由落体运动,求解运动时间.
【解答】解:将物体落地的速度进行分解,如图,则有
vy=
又由小球竖直方向做自由落体运动,vy=gt
得到t==.
故选D

【点评】本题是高考真题,考查运用运动的分解方法处理平抛运动的能力,常规题,不能失分.
 
9.物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是图中的(  )
A. B. C. D.
【考点】平抛运动;匀变速直线运动的图像.
【专题】平抛运动专题.
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,速度不变,在竖直方向上做自由落体运动,速度vy=gt.根据tanα=得出tanθ与t的函数关系.
【解答】解:平抛运动水平方向上的速度不变,为v0,在竖直方向上的分速度为vy=gt,tanα==,g与v0为定值,所以tanθ与t成正比.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,速度不变,在竖直方向上做自由落体运动,速度vy=gt.
 
10.平抛物体的运动规律可以概括为两点:
(1)水平方向做匀速运动,
(2)竖直方向做自由落体运动.
为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验(  )

A.只能说明上述规律中的第(1)条
B.只能说明上述规律中的第(2)条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】探究平抛运动的规律中,实验同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动,若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,而不能说明A球水平方向的运动性质.通过对比分析说明.
【解答】解:据题:用小锤在打击金属片时,A小球做平抛运动的同时,B球做自由落体运动,两球同时落地,则说明平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动,只能说明上述规律中的第(2)条.故ACD错误,B正确.
故选:B.
【点评】本题运用对比的方法分析实验的意义,属于简单基础题目,实验虽然简单,但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律.
 
11.《研究平抛物体的运动》实验的目的是(  )
A.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的初速度
B.描出平抛物体的运动轨迹,求出重力加速度
C.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的运动时间
D.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的位移
【考点】研究平抛物体的运动.
【专题】实验题.
【分析】研究平抛运动实验目的就是根据平抛运动规律描绘出去其运动轨迹.
【解答】解:研究平抛运动实验目的是根据平抛运动规律描绘出去其运动轨迹,故BCD错误,A正确.
故选:A.
【点评】对于实验一定要明确实验目的、实验原理以及具体操作细节和注意事项.
 
12.在做《研究平抛物体的运动》这一实验时,下列说法中正确的是(  )
A.安装有斜槽的木板时,﹣定要检查木板是否水平
B.安装有斜槽的木板时,只需注意将木板放稳
C.每次实验时都要将小球从同﹣位置由静止释放
D.每次实验时可以将小球从不同的位置由静止释放
【考点】研究平抛物体的运动.
【专题】实验题;平抛运动专题.
【分析】研究平抛运动的轨迹,使每次小球从斜槽的同一位置由静止释放,做平抛运动,为减小空气阻力的影响,应选用密度大、体积小的钢球.
【解答】解:A、为保证小球做平抛运动,安装斜槽时其末端切线必须水平,故A正确;
B、为保证小球做平抛运动,安装斜槽时其末端切线必须水平,使其做平抛运动,所以木板不仅要放平稳还要在竖直平面内,且其末端切线必须水平.故B错误;
C、要保证小球的初速度相同,小球每次从斜槽上开始运动的位置必须相同,故C正确D错误;
故选:AC
【点评】本题关键掌握实验注意事项,应知道实验的原理、实验注意事项,即可正确解题.
 
二、填空题
13.如图所示,木块在水平桌面上移动的速度是v,跨过滑轮的绳子向下移动的速度是 vcosα .(绳与水平方向之间的夹角为α)

【考点】运动的合成和分解.
【专题】运动的合成和分解专题.
【分析】连接物块的绳子端点既参与了绳子的收缩,又参与了绕定滑轮摆动,物块实际的速度等于两个速度的合速度,根据平行四边形定则求出跨过滑轮的绳子向下移动的速度.
【解答】解:物块实际的速度等于沿绳子收缩的速度和绕滑轮摆动速度这两个速度的合速度,根据平行四边形定则得,v1=vcosα.
故本题答案为:vcosα.

【点评】解决本题的关键知道连接物块的绳子端点既参与了绳子的收缩,又参与了绕定滑轮摆动,物块实际的速度等于两个速度的合速度.
 
14.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s 落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是 20 m,物体落地点的水平距离是 24 m,速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tgθ= 0.6 .
【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】平抛运动在竖直方向做自由落体运动,根据求出抛出点的高度,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,根据x=v0t求出水平距离,求出落地时竖直方向上的分速度,从而求出落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切值.
【解答】解:该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可得抛出高度为:
物体在水平上做匀速直线运动可得物体落地点的水平距离为:x=v0t=12×2=24m
落地时竖直方向上的分速度vy=gt=10×2=20m/s.
落地时速度方向与竖直方向的夹角θ的正切值为tan
故答案为:20,24,0.6
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,分运动和合运动具有等时性.
 
15.倾角为45°,高为1.8m的斜面如图所示,在其顶点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端的B点,则石子抛出后,经 0.3 s,石子的速度方向刚好与斜面平行.(g=10m/s2)

【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】根据平抛运动的高度和水平位移求出初速度的大小,当石子速度方向与斜面平行时,速度方向与斜面平行,根据平行四边形定则,结合初速度求出竖直分速度,从而得出经历的时间.
【解答】解:根据h=得:t=,
则初速度为:,
当石子的速度方向与水平方向成成45度时,竖直分速度为:vy=v0=gt′,
解得:.
故答案为:0.3.
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
 
16.如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= 2 (用L、g表示),其值是 0.70m/s (取g=9.8m/s2)

【考点】研究平抛物体的运动.
【专题】实验题;平抛运动专题.
【分析】平抛运动竖直方向是自由落体运动,对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T.对于水平方向由公式v0=求出初速度.
【解答】解:设相邻两点间的时间间隔为T
竖直方向:2L﹣L=gT2,得到T=
水平方向:v0===2
代入数据解得v0=0.70m/s
故答案为:2;0.70m/s.
【点评】本题是频闪照片问题,频闪照相每隔一定时间拍一次相,关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点,由△y=gT2求时间单位.
 
三、计算题(17题10分,18题13分,19题15分)
17.宇航员站在某一星球表面上的某一高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落到星球表面上,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到原来的2倍,然后将小球仍从原抛出点抛出,这时抛出点与落地点之间的距离变为L.已知两落地点在同一水平面上,求该星球表面的重力加速度.
【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】小球做平抛运动,对两种情况,根据平抛运动的运动学公式列式求解重力加速度.
【解答】解:设第一次抛出速度为v、高度为h,根据题意可得右图:
L2=h2+(vt)2
(L)2=h2+(2vt)2
又 h=gt2
解方程组得:g=
答:该星球表面的重力加速度的数值为.

【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的规律,并能灵活运用.对于多种情形,要抓住相等量或不变量.
 
18.小船在宽度为200m、水流速度为2m/s的河中驶向对岸,已知小船在静水中的速度为4m/s,两岸是平行的,求:
(1)若小船的船头始终正指对岸航行时,它将在何时何处到达对岸?
(2)若要使小船的船头到达正对岸,小船应如何行驶?要用多长时间?
(3)若小船航向跟上游河岸成30°角,它将行驶多长时间,在何处到达对岸.
【考点】运动的合成和分解.
【专题】运动的合成和分解专题.
【分析】(1)将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,求出小船的渡河时间.
(2)当合速度的大小与河岸垂直,小船即可到达正对岸,根据平行四边形定则求出合速度的大小,从而求出渡河的时间.
(3)根据速度的合成法则,结合运动学公式,即可求解.
【解答】解:(1)当小船船头始终正对岸时,即静水速垂直于河岸
则渡河时间t==s=50s
那么船沿着水流的位移为x=vst=2×50=100m
(2)合速度的大小v==m/s=2m/s
则渡河时间t′==s=s.
设船头偏向上游的夹角为θ,则有:cosθ==
解得:θ=60°
(3)将船在静水中的速度分解成竖直河岸与平行河岸,平行河岸的速度,再与水流速度合成,
因此船过河的时间为t″===100s;
而逆流而上的速度为v′=2﹣2 m/s
那么偏向上游的位移为s′=146m
答:(1)若小船的船头始终正指对岸航行时,它将在50s,离正对岸下游100m到达对岸;
(2)若要使小船的船头到达正对岸,小船应偏向上游60°行驶,要用s时间;
(3)若小船航向跟上游河岸成30°角,它将行驶100s时间,在偏向上游146m处到达对岸.
【点评】解决本题的关键知道运动的合成和分解遵循平行四边形定则,以及知道当合速度的方向与河岸垂直,小船将垂直到达对岸.
 
19.排球场总长18m,网高2.25m,如图所示,设对方飞来一球,刚好在3m线正上方被我方运动员后排强攻击回.假设排球被击回的初速度方向是水平的,那么可认为排球被击回时做平抛运动.(g取10m/s2)
(1)若击球的高度h=2.5m,球击回的水平速度与底线垂直,球既不能触网又不出底线,则球被击回的水平速度在什么范围内?
(2)若运动员仍从3m线处起跳,起跳高度h满足一定条件时,会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界,试求h满足的条件.

【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】(1)排球飞出后做平抛运动,则由竖直高度可确定时间,则由水平位移可求得排球的速度范围;
(2)由题意可知满足条件的临界值,则由平抛运动的规律可得正确结果.
【解答】解:(1)排球被水平击出后,作平抛运动,作出如图所示的示意图.若正好压在底线上,则球在空中飞行的时间为t1===s,
由此得排球越界的临界击球速度值为v1===m/s,
若球恰好触网,则球在球网上方运动的时间为t2===s,
由此求得排球触网的临界击球速度v2===m/s,
要使排球既不触网又不越界,水平击球速度v的取值范围为m/s<v<m/s;

(2)设击球点的高度为h,当h较小时,击球速度过大会出界,击球速度过小又会触网,情况是球刚好擦网而过,落地时又恰压底线上,则有:
得h=2.4m
击球高度不超过此值时,球不是出界就是触网;
答:(1)球被击回的水平速度m/s<v<m/s
(2)击球高度不超过2.4m时,球不是出界就是触网.
【点评】本题考查平抛运动在生活中的应用,要通过分析找出临界条件,由平抛运动的规律即可求解.