- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,AB为半圆环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R.一个小球从A点以速度v0水平抛出,不计空气阻力.则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小球的初速度v0越大,下降的高度不一定大,平抛运动的时间不一定长.故A错误.
BD、根据推论可知,小球落到半圆形轨道的瞬间,速度方向的反向延长线交水平位移的中点,可知:若小球与BC段垂直撞击,速度的反向延长线应交圆环圆心的左侧,不在圆心,所以速度不可能沿半径方向.若小球与AC段垂直撞击,根据速度的合成,可知小球落到半圆形轨道的瞬间速度方向不可能沿半径方向,所以无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环.故B错误,D正确.
C、要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,由=2gh,则知小球应该落在C点,故C错误.
故选:D.
如图1所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带AB的长度为L=8m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45m,现有一个旅行包(可视为质点)以初速度v0=10m/s水平地滑上水平传送带A端.已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.6,皮带轮与皮带之间始终不打滑,g取10m/s2.讨论下列问题:
(1)若传送带静止,旅行包滑到B点时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落,则包的落地点距B端的水平距离为多少?
(2)设皮带轮顺时针匀速运动,若皮带轮的角速度ω1=40rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又为多少?
正确答案
解:(1)从A到B过程中,旅行包做匀减速运动,根据牛顿第二定律,有:
ma=μmg
解得:a=6 m/s2
旅行包到达B端的速度为:
v=m/s=2 m/s
包的落地点距B端的水平距离为:
s=vt=v=2×
m=0.6 m
(2)当ω1=40 rad/s,皮带速度为:v1=ω1R=8 m/s,
当旅行包的速度也为v1=8 m/s时,在传送带上运动了位移:
s1==
m=3 m<8 m
以后旅行包做匀速直线运动,所以旅行包到达B点的速度也为:v1=8 m/s,
包的落地点距B端的水平距离为:
s2=v1t=v1=8×2×
m=2.4 m
答:(1)包的落地点距B端的水平距离为0.6m;
(2)旅行包落地点距B端的水平距离为2.4m.
解析
解:(1)从A到B过程中,旅行包做匀减速运动,根据牛顿第二定律,有:
ma=μmg
解得:a=6 m/s2
旅行包到达B端的速度为:
v=m/s=2 m/s
包的落地点距B端的水平距离为:
s=vt=v=2×
m=0.6 m
(2)当ω1=40 rad/s,皮带速度为:v1=ω1R=8 m/s,
当旅行包的速度也为v1=8 m/s时,在传送带上运动了位移:
s1==
m=3 m<8 m
以后旅行包做匀速直线运动,所以旅行包到达B点的速度也为:v1=8 m/s,
包的落地点距B端的水平距离为:
s2=v1t=v1=8×2×
m=2.4 m
答:(1)包的落地点距B端的水平距离为0.6m;
(2)旅行包落地点距B端的水平距离为2.4m.
飞机在2000m的空中以100m/s的速度水平匀速飞行,相距1s,先后从飞机上掉下A、B两物体,落在水平地面上,不计空气阻力,求:(g=10m/s2)
(1)两物体落点之间的距离;
(2)两物体在空中的最大距离.
正确答案
解:(1)物体在水平方向上做匀速直线运动,则两物体落点之间的距离为:△x=v0△t=100×1m=100m
(2)物体下落的时间为:
两个物体在空中相距的距离为:
所以时间越长,两物间距越大,则最大距离为:
S=
答:
(1)两物体落点之间的距离为100m;
(2)两物体在空中的最大距离为195m.
解析
解:(1)物体在水平方向上做匀速直线运动,则两物体落点之间的距离为:△x=v0△t=100×1m=100m
(2)物体下落的时间为:
两个物体在空中相距的距离为:
所以时间越长,两物间距越大,则最大距离为:
S=
答:
(1)两物体落点之间的距离为100m;
(2)两物体在空中的最大距离为195m.
飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,不计空气阻力,在某一时刻让A物体落下,相隔1s又让B物体落下,在以后运动中关于A物体与B物体的位置关系,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B两球均从匀速飞行的飞机上自由下落,均做平抛运动,水平方向做速度等于飞机速度的匀速直线运动,所以两球在落地前总飞机的正下方;
A先下落,速度大于B的速度,且在B的正下方,则两者距离△h=hA-hB=gt2-
g(t-1)2=gt-
g,所以位移随时间逐渐增大.故ABC均错误,D正确,
故选:D
一次执行特殊任务的过程中,飞行员小明在距地面80m高的水平面上做匀加速直线运动的某波音轻型飞机上依次抛出a、b、c三个物体,抛出的时间间隔为1s,抛出点a、b与b、c间距分别为45m和55m,三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三处.求:
(1)飞机飞行的加速度;
(2)刚抛出b物体时飞机的速度大小;
(3)b、c两物体落地点B、C间的距离.
正确答案
解:(1):对飞机由△x=a可得:a=
=
=10m/
;
(2):对飞机由=
可得:
=
=
m/s=50m/s;
(3):对飞机根据v=可得物体在c点时的速度为:
=
,
代入数据解得:=50+10×1=60m/s
物体离开飞机后做平抛运动,由h=g
可求出物体的落地时间为
=4s,
落地点B、C间的距离为:△x=+(
)
=95m
答:(1)飞机飞行的加速度为10m/
(2)刚抛出b物体时飞机的速度大小为50m/s
(3)b、c两物体落地点B、C间的距离为95m
解析
解:(1):对飞机由△x=a可得:a=
=
=10m/
;
(2):对飞机由=
可得:
=
=
m/s=50m/s;
(3):对飞机根据v=可得物体在c点时的速度为:
=
,
代入数据解得:=50+10×1=60m/s
物体离开飞机后做平抛运动,由h=g
可求出物体的落地时间为
=4s,
落地点B、C间的距离为:△x=+(
)
=95m
答:(1)飞机飞行的加速度为10m/
(2)刚抛出b物体时飞机的速度大小为50m/s
(3)b、c两物体落地点B、C间的距离为95m
如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为( )
正确答案
解析
解:对于A球有:
tan37°==
,解得
,
对B球有:
=
,解得
,
可知.
故选:B.
物体从高处被水平抛出后,第3s末的速度方向与水平方向成45°角,那么平抛物体运动的初速度为______m/s;第4s末的速度大小为______m/s.(取g=10m/s2,设 4s末仍在空中)
正确答案
30
50
解析
解:3末在竖直方向上的分速度vy=gt=30m/s
所以平抛运动的初速度v0=30m/s.
第4s末在竖直方向的分速度vy′=gt′=40m/s.
所以第4s末的速度大小=50m/s.
故本题答案为:30,50.
横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示.它们的竖直边长都是底边长的一半.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是a、b、c.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体做平抛运动,运动的时间是由竖直方向上的位移决定的,由图可知,a下落的高度最大,所以a的运动时间最长,所以A错误.
B、首先a点上是无论如何不可能垂直的,然后看b、c点,竖直速度是gt,水平速度是v,然后斜面的夹角是arctan0.5,要合速度垂直斜面,把两个速度合成后,需要=tanθ,即v=0.5gt,那在过了t时间的时候,竖直位移为0.5gt2 水平位移为vt=(0.5gt)•t=0.5gt2 即若要满足这个关系,需要水平位移和竖直位移都是一样的,显然在图中b、c是不可能完成的,因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移,所以B正确.
C、速度变化的快慢是知物体运动的加速度的大小,三个小球都是做平抛运动,加速度都是重力加速度,所以速度变化的快慢是相同的,所以C错误.
D、三个小球都是做平抛运动,水平方向的速度是不变的,只有竖直方向的速度在变化,由于a的运动时间最长,所以a速度的变化最大,所以D错误.
故选B.
如图,在距地面80米高的水平面上做匀加速直线运动的飞机上每隔1S依次放下a、b、c三物体,抛出点a、b和 b、c间距分别为45米和55米.分别落在水平地面上的A、B、C三处.求:
(1)飞机飞行的加速度.
(2)刚放下b物体时飞机的速度大小.
(3)b、c两物体落地点BC间距离.
正确答案
解:根据△x=aT2得:
(1)a=m/s2;
(2)b点是ac点的中点时刻,所以b点速度等于ac段的平均速度,
则
(3)ab物体在空中运动的时间为:t=
BC间距离为:xBC=xbc+vct-vbt,
又vc-vb=aT,得:xBC=xbc+aTt=95 m.
答:(1)飞机飞行的加速度为 10m/s2; (2)刚放下b物体时飞机的速度大小为50m/s; (3)b、c两物体落地点BC间距离95米.
解析
解:根据△x=aT2得:
(1)a=m/s2;
(2)b点是ac点的中点时刻,所以b点速度等于ac段的平均速度,
则
(3)ab物体在空中运动的时间为:t=
BC间距离为:xBC=xbc+vct-vbt,
又vc-vb=aT,得:xBC=xbc+aTt=95 m.
答:(1)飞机飞行的加速度为 10m/s2; (2)刚放下b物体时飞机的速度大小为50m/s; (3)b、c两物体落地点BC间距离95米.
从某高楼楼顶以30m/s的水平速度抛出一物体,其落地时的速度为50m/s,(不计空气阻力,g=10m/s2),求楼的高度.
正确答案
解:根据平行四边形定则知,物体落地时竖直分速度m/s=40m/s,
则楼的高度h=.
答:楼的高度为80m.
解析
解:根据平行四边形定则知,物体落地时竖直分速度m/s=40m/s,
则楼的高度h=.
答:楼的高度为80m.
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