- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从a点以初动能2E0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:设斜面的倾角为θ,小球落在斜面上,竖直方向上的位移与水平方向位移的比值
解得:t=
在竖直方向上的位移y==
当初动能变为原来的2倍,即速度的平方变为原来的两倍,则竖直位移变为原来的两倍;故小球应落在c点,故A错误,B正确;
因下落时速度夹角正切值一定为位移夹角正切值的两倍,因两次下落中的位移夹角相同,故速度夹角也一定相同,故CD错误;
故选:B.
如图所示,小球自A点以某一初速做平抛运动,飞行一段时间后垂直打在斜面上的B点,已知v0=10m/s,θ=30°,则A、B间的高度差为______.(g取10m/s2)
正确答案
15m
解析
解:小球撞在斜面上时速度与竖直方向的夹角为30°,则根据速度的分解可得:
竖直方向的速度为:vy==
=
m/s
运动时间:t==
=
故:小球下落竖直距离:y==
=15m
故答案为:15m
如下图所示,在斜面顶角处把两个小球p和q以大小相等、方向相反的初速度水平抛出,两球分别落在倾角为45°和60°的斜面上.若不计空气阻力,则p、q两球在空气中运动时间tp和tq之比为______,落在斜面上时的速度大小之比vp:vq=______.
正确答案
1:
:
解析
解:根据,解得t=
.则
.
竖直分速度vy=gt=2v0tanθ,则落在斜面上的速度=
.则
.
故答案为:1:,
.
以某一水平初速度v0抛出一物体,飞行时间t=2s后,撞在倾角θ=30°的斜面上,此时物体的速度方向刚好与斜面成α=60°的夹角,如图所示.则此物体的水平初速度 v0等于(取g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:物体做平抛运动,物体撞在斜面上时竖直方向上的分速度的大小为 vy=gt=20m/s
此时速度与水平方向的夹角为 β=α-θ=60°-30°=30°
则初速度为 v0=vycotβ=20×cot30°=20m/s
故选:C.
射击运动员沿水平方向对准正前方100m处的竖直靶板射击,第一发子弹射在靶上的A点,经测量计算,得知子弹飞行速度为500m/s,第二发子弹击中A点正下方5cm处的E点,求第二发子弹飞行速度.(不计空气影响,g=10m/s2)
正确答案
解:两颗子弹都做平抛运动,第一发子弹飞行时间:
t1==
=0.2s
则第一发子弹下落高度:
h1=gt12=
=0.2m
第二发子弹下落高度:
h2=h1+0.05m=0.25m
下落时间:
t2==
=
s
则第二发子弹的初速度:
v2==
m/s=200
m/s≈447m/s.
答:第二发子弹飞行速度约为447m/s.
解析
解:两颗子弹都做平抛运动,第一发子弹飞行时间:
t1==
=0.2s
则第一发子弹下落高度:
h1=gt12=
=0.2m
第二发子弹下落高度:
h2=h1+0.05m=0.25m
下落时间:
t2==
=
s
则第二发子弹的初速度:
v2==
m/s=200
m/s≈447m/s.
答:第二发子弹飞行速度约为447m/s.
在一次飞车过黄河的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点到着地经历时间为0.8s,两点间的水平距离为20m.忽略空气阻力,则最高点与着地点间的高度差为______ m;最高点的速度是______m/s.
正确答案
3.2
25
解析
解:根据h=得,最高点与着地点间的高度差h=
.
则最高点的速度.
故答案为:3.2,25.
我国已启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射.不久,我们将会登上月球.若在月球表面A点的正上方某处B以初速度v0将小物块水平抛出,物块落在月球表面C点,用米尺测出A、B两点间的距离h和A、C两点间的距离s.设A、C两点在同一水平面上,月球可视为均匀球体且半径为R.试问:
(1)月球表面重力加速度g为多大?
(2)物块水平“抛出”的初速度至少为多大才不会落回月球表面?
正确答案
解:(1)由平抛运动规律得:
水平方向:s=v0t,
解得:t=,
竖直方向:h=,
可求得月球表面重力加速度为:g=
(2)要使物块不会落回月球表面,水平“抛出”的初速度至少为月球的第一宇宙速度,此时月球对物体的万有引力作向心力:
有,
在月球表面有
得:GM=gR2
代入上式得:v=.
答:(1)月球表面重力加速度为;
(2)物块水平“抛出”的初速度至少为才不会落回月球表面.
解析
解:(1)由平抛运动规律得:
水平方向:s=v0t,
解得:t=,
竖直方向:h=,
可求得月球表面重力加速度为:g=
(2)要使物块不会落回月球表面,水平“抛出”的初速度至少为月球的第一宇宙速度,此时月球对物体的万有引力作向心力:
有,
在月球表面有
得:GM=gR2
代入上式得:v=.
答:(1)月球表面重力加速度为;
(2)物块水平“抛出”的初速度至少为才不会落回月球表面.
如图所示,从足够长的倾角为37°的光滑斜面的顶端A点水平抛出一小球,同时在A点沿斜面向下以初速度v0=8m/s释放另一小球,两球恰在斜面相遇,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)水平抛出的小球在空中的飞行时间;
(2)水平抛出的小球与斜面相撞时的速度大小.
正确答案
解:(1)对于斜面上下滑的小球,由牛顿第二定律有,mgsin37°=ma,a=6m/s2;
对于做平抛运动的小球,则有
(v0t+)•sin37°=
即得:(v0+)•sin37°=
t
代入解得:t=1.5s
(2)设平抛运动小球的初速度为v0平,则 tan37°==
解得 v0平=10m/s
水平抛出的小球与斜面相撞时的速度大小 v==5
m/s
答:
(1)水平抛出的小球在空中的飞行时间是1.5s;
(2)水平抛出的小球与斜面相撞时的速度大小是5m/s.
解析
解:(1)对于斜面上下滑的小球,由牛顿第二定律有,mgsin37°=ma,a=6m/s2;
对于做平抛运动的小球,则有
(v0t+)•sin37°=
即得:(v0+)•sin37°=
t
代入解得:t=1.5s
(2)设平抛运动小球的初速度为v0平,则 tan37°==
解得 v0平=10m/s
水平抛出的小球与斜面相撞时的速度大小 v==5
m/s
答:
(1)水平抛出的小球在空中的飞行时间是1.5s;
(2)水平抛出的小球与斜面相撞时的速度大小是5m/s.
某人在塔顶进行打靶游戏,如图所示,已知塔高H=45m,在与塔底水平距离为x处有一电子抛靶装置,圆形靶可被竖直向上抛出,初速度大小v1可以调节.当该人看见靶被抛出时立即射击,子弹以v2=100m/s的速度水平飞出.不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大小,取g=10m/s2,
(1)当x的取值在什么范围时,无论v1多大靶都不能被中?
(2)若x=225m,v1=20m/s,试通过计算说明靶能否被击中?
正确答案
解:(1)欲使靶不被击中,抛靶装置应在子弹射程范围外,
由,
解得:x=300m,
故x的取值范围应为x>300m
(2)设经过时间t,子弹恰好在抛靶装置正上方,此时靶离地面高为h1,子弹下降了h2,
则,
,x=v2t1
解得:h1+h2=45m
即靶能被击中.
答:(1)当x的取值在x>300m范围时,无论v1多大靶都不能被中.
(2)靶能被击中.
解析
解:(1)欲使靶不被击中,抛靶装置应在子弹射程范围外,
由,
解得:x=300m,
故x的取值范围应为x>300m
(2)设经过时间t,子弹恰好在抛靶装置正上方,此时靶离地面高为h1,子弹下降了h2,
则,
,x=v2t1
解得:h1+h2=45m
即靶能被击中.
答:(1)当x的取值在x>300m范围时,无论v1多大靶都不能被中.
(2)靶能被击中.
跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台,运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出,到山坡上的B点着陆.如图所示,已知运动员水平飞出的速度为v0=20m/s,山场面倾角为θ=37°,山坡可以看成一个斜面.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)AB间的距离s.
正确答案
解:(1)运动员由A到B做平抛运动
水平方向的位移为x=v0t …①
竖直方向的位移为 …②
由①②可得,…③
(2)由题意可知 …④
联立②④得 …⑤
将t=3s代入上式,得s=75m.
答:(1)运动员在空中飞行的时间3s.
(2)AB的距离为75m.
解析
解:(1)运动员由A到B做平抛运动
水平方向的位移为x=v0t …①
竖直方向的位移为 …②
由①②可得,…③
(2)由题意可知 …④
联立②④得 …⑤
将t=3s代入上式,得s=75m.
答:(1)运动员在空中飞行的时间3s.
(2)AB的距离为75m.
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