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题型:简答题
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简答题

抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)

(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出,落在球台的P1点(如图实线所示),求P1点距O点的距离x1

(2)若球在O点正上方某高度处以速度v2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点(如图虚线所示),求v2的大小.

正确答案

解:(1)设发球时飞行时间为t1,根据平抛运动有

h1=g

x1=v1t1

解得 x1=v1

(2)设发球高度为h2,飞行时间为t2,同理有

h2=g

x2=v2t2

且h2=h

2x2=L

得 v2=

答:(1)P1点距O点的距离x1为v1

(2)v2的大小为

解析

解:(1)设发球时飞行时间为t1,根据平抛运动有

h1=g

x1=v1t1

解得 x1=v1

(2)设发球高度为h2,飞行时间为t2,同理有

h2=g

x2=v2t2

且h2=h

2x2=L

得 v2=

答:(1)P1点距O点的距离x1为v1

(2)v2的大小为

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题型:简答题
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简答题

某同学从20米的高度以10m/s的速度水平抛出的一石子,(g=10m/s2)试求:

(1)石子在空中飞行的水平位移;

(2)石子落地时的速度.

正确答案

解:(1)石子做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据h=得:t==s=2s

石子水平方向做匀速直线运动,水平位移:x=v0t=10×2m=20m

(2)石子落地时竖直方向的分速度:vy=gt=10×2m/s=20m/s

则石子落地时的速度:v===10m/s

答:(1)石子在空中飞行的水平位移是20m;

(2)石子落地时的速度是10m/s.

解析

解:(1)石子做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据h=得:t==s=2s

石子水平方向做匀速直线运动,水平位移:x=v0t=10×2m=20m

(2)石子落地时竖直方向的分速度:vy=gt=10×2m/s=20m/s

则石子落地时的速度:v===10m/s

答:(1)石子在空中飞行的水平位移是20m;

(2)石子落地时的速度是10m/s.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E1=6J向下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能E2为(  )

A8J

B12J

C14J

D16J

正确答案

C

解析

解:根据得:

则竖直分速度为:

因为,则有:

==14J.故C正确,A、B、D错误.

故选:C.

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题型:填空题
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填空题

飞机在高出地面500m的高度,以100m/s的速度水平飞行,g取10m/s2,不计空气的阻力.

(1)为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹______m.

(2)飞行员看到炸弹做什么运动______

(3)地面上的人看到炸弹做什么运动______

(4)以飞机投出炸弹时的位置O为坐标原点,以飞机运动方向为x轴的正方向,竖直向下为y轴的正方向建立坐标系,在坐标系Oxy中标出炸弹被投下后第1s,第2s、第3s 时的位置.并画出该炸弹的运动轨迹(相对地).

正确答案

1000

自由落体运动

平抛运动

解析

解:(1)根据h=得:t==s=10s.

则水平距离为:x=v0t=100×10m=1000m.

即应该在离轰炸目标的水平距离为1000m的地方投弹.

(2)、(3)炸弹被投出后只受重力,由于惯性,保持与飞机相同的水平速度,所以飞行员看到炸弹做自由落体运动,地面上的人看到炸弹做平抛运动.

(4)第1s位置坐标为:x1=v0t1=100m,y1==m=5m;

第2s位置坐标为:x2=v0t2=200m,y2==m=20m;

第3s位置坐标为:x3=v0t3=300m,y3===45m;画出该炸弹的运动轨迹如图所示.

故答案为:

(1)1000;(2)自由落体运动;(3)平抛运动;(4)第1s位置坐标为:(100m,5m);第2s位置坐标为:(200m,20m);第3s位置坐标为:(300m,45m);

画出该炸弹的运动轨迹如图所示.

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题型:填空题
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填空题

以初速度v0水平抛出一物体,经过一段时间后,速度的大小为v,再经过相同的一段时间,物体速度的大小变为______

正确答案

解析

解:设一段时间为t,物体抛出后做平抛运动,则有:

   v2=v02+(gt)2  ①

设经过时间2t后的速度为v′,则有:

  v′2=v02+(2gt)2  ②

由①②解得:

v′=

故答案为:

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ不满足(  )

Atanφ=sinθ

Btanφ=cosθ

Ctanφ=tanθ

Dtanφ=2tanθ

正确答案

A,B,C

解析

解:物体落在斜面上,位移与水平方向夹角的正切值 tanθ===

物体速度方向与水平方向夹角的正切值 tanφ==

可知tan φ=2tan θ.则ABC符合题意,D不符合题意,故ABC正确,D错误.

故选:ABC

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题型:简答题
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简答题

利用平抛运动轨迹的实验数据,如何计算平抛运动的初速度?(列出并推导公式即可)(画图、标出符号)

正确答案

解:示意图如图,建立坐标系,在轨迹上取一点P(x,y),则有

  x=v0t;

  y=

联立得:v0=x

故答案为:v0t,,x

解析

解:示意图如图,建立坐标系,在轨迹上取一点P(x,y),则有

  x=v0t;

  y=

联立得:v0=x

故答案为:v0t,,x

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一物体在楼上距地面h=20m 高 处被人以v0=5m/s水平抛出,g取10m/s2,求:

(1)物体经t=1s,物体距地面的高度?

(2)物体落地时速度大小及落地点到抛出点的水平距离?

正确答案

解:(1)物体经t=1s,物体距地面的高度 h′=h-=20-m=15m

(2)由h=得:t===2s

水平位移 x=v0t=5×2m=10m

落地时竖直方向分速度 vy=gt=10×2=20m/s

落地速度大小 v===5m/s

答:

(1)物体经t=1s,物体距地面的高度为15m.

(2)物体落地时速度大小为5m/s,落地点到抛出点的水平距离是10m.

解析

解:(1)物体经t=1s,物体距地面的高度 h′=h-=20-m=15m

(2)由h=得:t===2s

水平位移 x=v0t=5×2m=10m

落地时竖直方向分速度 vy=gt=10×2=20m/s

落地速度大小 v===5m/s

答:

(1)物体经t=1s,物体距地面的高度为15m.

(2)物体落地时速度大小为5m/s,落地点到抛出点的水平距离是10m.

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•宁波校级月考)如图,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的.飞镖A与竖直墙壁成α角,飞镖B与竖直墙壁成β角;两者相距为d,假设飞镖的运动是平抛运动.求:

(1)射出点离墙壁的水平距离;

(2)若在该射出点水平射出飞镖C,要求它以最小动能击中墙壁,则C的初速度应为多大?

(3)在第(2)问情况下,飞镖C与竖直墙壁的夹角多大?射出点离地高度应满足什么条件?

正确答案

解:(1)设水平距离为S,镖的初速度为v0,竖直分速度为vy,速度与竖直方向的夹角为θ.

则vy=v0cotθ=gt

  v0=

联立解得:t2=

下落高度h=gt2=Scotθ

则由题有:hA=S•cotα,

hB=S•cotβ

又 hB-hA=d

解得:S=

(2)设飞镖到达墙壁时的速度为v,则:

到达墙壁的动能:

由于:===

可知当sinθ•cosθ最大时,飞镖的动能最小,由三角函数的关系可知,sinθ•cosθ最大时θ=45°.

联立以上的方程,θ=45°时,得:=

(3)在(2)的情况下,若飞镖不落地,则最小的高度:==

答:(1)射出点离墙壁的水平距离是

(2)若在该射出点水平射出飞镖C,要求它以最小动能击中墙壁,则C的初速度应为

(3)在第(2)问情况下,飞镖C与竖直墙壁的夹角是45°.射出点离地高度应满足h>

解析

解:(1)设水平距离为S,镖的初速度为v0,竖直分速度为vy,速度与竖直方向的夹角为θ.

则vy=v0cotθ=gt

  v0=

联立解得:t2=

下落高度h=gt2=Scotθ

则由题有:hA=S•cotα,

hB=S•cotβ

又 hB-hA=d

解得:S=

(2)设飞镖到达墙壁时的速度为v,则:

到达墙壁的动能:

由于:===

可知当sinθ•cosθ最大时,飞镖的动能最小,由三角函数的关系可知,sinθ•cosθ最大时θ=45°.

联立以上的方程,θ=45°时,得:=

(3)在(2)的情况下,若飞镖不落地,则最小的高度:==

答:(1)射出点离墙壁的水平距离是

(2)若在该射出点水平射出飞镖C,要求它以最小动能击中墙壁,则C的初速度应为

(3)在第(2)问情况下,飞镖C与竖直墙壁的夹角是45°.射出点离地高度应满足h>

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题型:填空题
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填空题

在高为5m的平台上,将物体以4m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,则物体在水平方向做______运动,在竖直方向上做______运动,小球到达地面时所经历的时间为______s,落地点的水平距离为______m,落地时的瞬时速度的大小为______m/s.(取g=10m/s2

正确答案

匀速直线运动

自由落体运动

1

4

解析

解:由题,物体做平抛运动,水平方向物体不受力,根据牛顿第一定律得知,物体做匀速直线运动.

竖直方向物体只受重力,初速度为零,做自由落体运动.

由h=得,

t==s=1s,

落地点的水平距离为x=v0t=4×1m=4m,

落地时竖直分速度为vy=gt=10m/s,

则落地时的瞬时速度的大小为v==m/s=2

故答案为:匀速直线运动,自由落体运动,1,4,2

下一知识点 : 实验:研究平抛运动
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