- 平抛运动
- 共7059题
《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒.某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s2):
(1)若h1=3.6m,l1=2.4m,h2=1.8m,要使小鸟飞出能直接打中肥猪的堡垒,小鸟飞出去的初速度应多大?
(2)如果小鸟弹出后,先掉到平台上(此时小鸟距抛出点的水平距离为l2),接触平台瞬间竖直速度变为零,水平速度不变,小鸟在平台上滑行一段距离后,若要打中肥猪的堡垒,小鸟和平台间的动摩擦因数μ与小鸟弹出时的初速度v0应满足什么关系(用题中所给的符号h1、l1、h2、l2、g表示)?
正确答案
解:(1)设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒,则由平抛运动规律,
h1-h2=gt2 l1=v0t
联立解得t=0.6 s,v0=4m/s.
(2)对小鸟在平台上滑行初速度仍为v0,若刚好击中堡垒,则有末速度为v=0
由动能定理-μmg(l1.-l2)=mv2-
mv02
解得:
可见,μ与v0应满足才能打中堡垒.
答:(1)小鸟飞出去的初速度应为4m/s;
(2)μ与v0应满足才能打中堡垒.
解析
解:(1)设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒,则由平抛运动规律,
h1-h2=gt2 l1=v0t
联立解得t=0.6 s,v0=4m/s.
(2)对小鸟在平台上滑行初速度仍为v0,若刚好击中堡垒,则有末速度为v=0
由动能定理-μmg(l1.-l2)=mv2-
mv02
解得:
可见,μ与v0应满足才能打中堡垒.
答:(1)小鸟飞出去的初速度应为4m/s;
(2)μ与v0应满足才能打中堡垒.
飞机以恒定的速度v0=300m/s沿水平方向飞行,距地面高度为2000m,在飞行过程中释放一枚炸弹轰炸地面上的固定目标,若地面目标正以的30m/s速度与飞机反向运动,这枚炸弹在空中飞行的时间为多少?这枚炸弹应在距离目标水平位移为多少时投下?
正确答案
解:根据h=得,t=
.
根据v0t+v1t=d得,
炸弹距离目标的水平位移d=(300+30)×20m=6600m.
答:这枚炸弹在空中飞行的时间为20s,这枚炸弹应在距离目标水平位移为6600m.
解析
解:根据h=得,t=
.
根据v0t+v1t=d得,
炸弹距离目标的水平位移d=(300+30)×20m=6600m.
答:这枚炸弹在空中飞行的时间为20s,这枚炸弹应在距离目标水平位移为6600m.
水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,ab为沿水平方向的直径,如图所示.若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球,小球会击中坑壁上的c点.已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径.
正确答案
解:如图所示,h=
,则Od=
.
小球做平抛运动的水平位移x=R+.
竖直位移y=h=,
根据y=gt2 x=v0t
联立以上两式解得R=.
答:圆的半径为.
解析
解:如图所示,h=
,则Od=
.
小球做平抛运动的水平位移x=R+.
竖直位移y=h=,
根据y=gt2 x=v0t
联立以上两式解得R=.
答:圆的半径为.
(2015秋•宜昌校级期末)一物体做平抛运动,在落地前1s内,它的速度与水平方向的夹角由37°变为53°
求:(1)物体抛出时的初速度
(2)物体在这一秒内下落的高度.(g=10m/s2)
正确答案
解:由于平抛运动在水平方向的速度的大小是不变的,
设水平初速度为v0则,速度方向与水平方向成37°角时,竖直速度的大小为 vy1=v0tan37°=v0,
当速度方向与水平方向成53°角时,竖直速度的大小为 vy2=v0.
在竖直方向做自由落体运动,由速度公式可得:vy2=vy1+gt
得:v0=v0+gt,其中 t=1s
所以代入可得:v0=17.1m/s,
由可得,
物体在这一秒内下落的高度h==17.9m.
答:(1)物体抛出时的初速度大小约为23.7m/s;
(2)物体在这一秒内下落的高度为17.9m.
解析
解:由于平抛运动在水平方向的速度的大小是不变的,
设水平初速度为v0则,速度方向与水平方向成37°角时,竖直速度的大小为 vy1=v0tan37°=v0,
当速度方向与水平方向成53°角时,竖直速度的大小为 vy2=v0.
在竖直方向做自由落体运动,由速度公式可得:vy2=vy1+gt
得:v0=v0+gt,其中 t=1s
所以代入可得:v0=17.1m/s,
由可得,
物体在这一秒内下落的高度h==17.9m.
答:(1)物体抛出时的初速度大小约为23.7m/s;
(2)物体在这一秒内下落的高度为17.9m.
从倾角为θ的斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上.当抛出的速度为V1时,小球到达斜面时速度方向与斜面方向夹角为α1;当抛出的速度为V2时,小球到达斜面时速度方向与斜面方向夹角为α2;若V1>V2,则α1______α2.
正确答案
=
解析
解:设速度方向与水平方向的夹角为β,则有:,
而位移与水平方向夹角的正切值为:,
小球以不同初速度平抛,落在斜面上位移与水平方向的夹角为定值,等于θ,由于速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,所以速度方向与水平方向夹角是定值,速度方向与斜面方向夹角为定值,则α1=α2,
故答案为:=
滑雪比赛惊险刺激,如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s落到斜坡上的A点,已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻力(取sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2),求:
(1)A点与O点的距离L.
(2)运动员离开O点时的速度大小.
(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间.
正确答案
解:(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有:Lsin 37°=,
解得:L=m=75m.
(2)设运动员离开O点时的速度为v0,运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动,有:
Lcos 37°=v0t,
则有:v0==20m/s.
(3)当速度与斜面平行时,运动员与斜坡距离最远,有:
tan37°=,
代入数据解得:t=1.5s.
答:(1)A点与O点的距离L为75m.
(2)运动员离开O点时的速度大小为20m/s.
(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为1.5s.
解析
解:(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有:Lsin 37°=,
解得:L=m=75m.
(2)设运动员离开O点时的速度为v0,运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动,有:
Lcos 37°=v0t,
则有:v0==20m/s.
(3)当速度与斜面平行时,运动员与斜坡距离最远,有:
tan37°=,
代入数据解得:t=1.5s.
答:(1)A点与O点的距离L为75m.
(2)运动员离开O点时的速度大小为20m/s.
(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间为1.5s.
如图所示,在与水平方向成θ的山坡上的A点,以初速度V0水平抛出的一个物体最后落在山坡的B点,则AB之间的距离和物体在空中飞行的时间各是多少?
正确答案
解:设AB之间的距离为L,则由平抛运动的规律得
水平方向上:Lcosθ=V0t
竖直方向上:Lsinθ=gt2
由以上两个方程可以解得 L=,
t=V0tanθ,
答:AB之间的距离是,
物体在空中飞行的时间是V0tanθ.
解析
解:设AB之间的距离为L,则由平抛运动的规律得
水平方向上:Lcosθ=V0t
竖直方向上:Lsinθ=gt2
由以上两个方程可以解得 L=,
t=V0tanθ,
答:AB之间的距离是,
物体在空中飞行的时间是V0tanθ.
如图,某同学将一飞镖从高于靶心的位置A水平抛出,打在靶心的正下方,把飞镖的运动近似成平抛运动,在其它条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,他应该( )
正确答案
解析
解:AD、飞镖做的是平抛运动,飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移太大,
根据平抛运动的规律可得,
水平方向上:x=v0t
竖直方向上:h=
所以要想减小飞镖竖直方向的位移,在水平位移不变的情况下,可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间,故A错误,D正确.
B、初速度不变时,仅将抛出点位置适当降低,时间不变,飞镖打在靶心的正下方,故B错误.
C、仅将抛出点位置适当后退,水平距离增大,时间变长,镖打在靶心的正下方,故C错误.
故选:D.
如图所示,AB为斜面,倾角为450,小球从A点以初速度v0=10m/s水平抛出,恰好落到B点,g=10m/s2,则物体在空中飞行的时间为______s,落到B点时的速度为______m/s.
正确答案
2
10
解析
解:根据题意得:
tan45°==1
所以=10t
解得:t=2s
落到B点时的速度为v=m/s
故答案为:2;
如图所示,下列有关运动的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、开始小球受重力弹簧的弹力和支持力处于平衡,重力和弹簧的合力方向与支持力方向相反,撤掉挡板的A的瞬间,支持力为零,弹簧弹力不变,则弹力和重力的合力方向与之前支持力的方向相反,则加速度的方向为垂直挡板向下.故A错误.
B、小球在圆环的最高点的临界情况是:mg=m,解得v=
,知最高点的最小速度为4m/s.故B错误.
C、a、c两点的线速度大小相等,根据,则a、c两点的加速度之比为2:1,b、c两点的角速度相等,根据a=rω2,则b、c两点的加速度之比为2:1,可知a、b两点的加速度相等.故C正确.
D、图丁中用铁锤水平打击弹簧片后,A做平抛运动,B做自由落体运动,两球同时落地.故D错误.
故选:C.
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