- 平抛运动
- 共7059题
有一物体在高h处,以初速V0水平抛出,不计空气阻力,落地时速度为V1,竖直分速度Vy,水平飞行距离S,求物体在空中飞行时间.
正确答案
解:平抛运动竖直方向做自由落体运动,则根据h=gt2得:t=
,
根据vy=gt得:t=,
水平方向做匀速运动,则t=,根据速度关系得:vy=
,
解得:t=.
答:物体在空中飞行时间为或
或
或
.
解析
解:平抛运动竖直方向做自由落体运动,则根据h=gt2得:t=
,
根据vy=gt得:t=,
水平方向做匀速运动,则t=,根据速度关系得:vy=
,
解得:t=.
答:物体在空中飞行时间为或
或
或
.
在倾角为θ、长为l的斜面顶端水平抛出一个小球,小球刚好落在斜面的底端,如图所示,已知重力加速度为g,那么小球的初速度v0的大小为( )
正确答案
解析
解:在竖直方向上小球做自由落体运动,则有:
Lsinθ=gt2,
解得:
t=.
水平方向小球做匀速直线运动,则初速度为:
v0==Lcosθ
=cosθ•
.
故选:A.
2008年除夕夜,中国国家足球队客场挑战伊拉克队.第71分钟,由山东鲁能球员郑智头球扳平比分设郑智跃起顶球后,球以E1=24J的初动能水平飞出,球落地时的动能E2=32J,不计空气阻力.则球落地的速度与水平方向的夹角为( )
正确答案
解析
解:根据动能Ek=2,可知水平速度与落地速度之比为=
=
=
,此值即为落地速度与水平方向的夹角的余弦值,cos =
,所以=30°. 所以A正确,BCD错误.
故选A.
如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),数据如图所示,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,水平位移为s和的时间比2:3,则竖直方向上,根据h=
,则有
,解得h1=1.8h2.故A错误.
B、若保持击球高度不变,要想球落在对方界内,要既不能出界,又不能触网,根据得,
,则平抛运动的最大速度
,根据
,
,则平抛运动的最小速度
.故B错误.
C、任意降低击球高度(仍大于h2),会有一临界情况,此时球刚好触网又刚好压界,若小于该临界高度,速度大会出界,速度小会触网,所以不是高度比网高,就一定能将球发到界内.故C错误.
D、增加击球高度,只要速度合适,球一定能发到对方界内.故D正确.
故选:D.
做平抛运动的物体,在下落过程中,相对于抛出时( )
正确答案
解析
解:A、根据动能定理得,,即
.知动能的增量与时间的平方成正比.故A错误.
B、根据P=mgvy=mg•gt知,重力的即时功率与时间成正比.故B正确.
C、重力做功W=mgh=知,重力做功与时间的平方成正比.故C错误.
D、物体做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,机械能随时间不变.故D错误.
故选:B.
从高为h=80m的楼顶以某水平速度抛出一个石块,落地点距楼的水平距离为120m,(g取10m/s2)求:
(1)石块的初速度大小
(2)石块着地时的速度v.
正确答案
解:(1)根据h=得:t=
.
石块的初速度大小为:.
(2)石块落地时竖直分速度为:vy=gt=10×4m/s=40m/s,
根据平行四边形定则得,落地的速度为:v=.
答:(1)石块的初速度大小为30m/s;
(2)石块着地的速度大小为50m/s.
解析
解:(1)根据h=得:t=
.
石块的初速度大小为:.
(2)石块落地时竖直分速度为:vy=gt=10×4m/s=40m/s,
根据平行四边形定则得,落地的速度为:v=.
答:(1)石块的初速度大小为30m/s;
(2)石块着地的速度大小为50m/s.
对于平抛运动,下列条件可以确定飞行时间的是(不计阻力,g为已知)( )
正确答案
解析
解:AB、根据t=,仅知道水平位移或水平初速度无法求出飞行的时间,故A、B错误.
C、根据t=知,已知高度可以求出飞行的时间,故C正确.
D、已知合位移,根据平行四边形定则求出水平位移和竖直位移,根据竖直位移求出运动的时间,故D正确.
故选:CD.
一个质量为m带电量为q的小球,以初速度v0自离地面h高度处水平抛出.重力加速度为g,空气阻力忽略不计.
(1)求小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小.
(2)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,发现小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,请判断电场的方向并求出电场强度E的大小.
(3)若在空间再加一个垂直纸面的匀强磁场,发现小球以相同方式水平抛出后第一次落地点仍然是P.已知OP间的距离大于h,请判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小.
正确答案
解:(1)由平抛知识知:
h=gt2
x=v0t
得水平位移:
x=v0
(2)小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,电场力与重力平衡,竖直向上;
小球带正电,故电场的方向竖直向上.
由二力平衡,有:=
解得:E=
(3)小球做匀速圆周运动,电场力与重力平衡,洛伦兹力提供向心力,偏转的方向向下,故磁场垂直向内.
由几何关系:(r-h)2+x2=r2
由牛顿运动定律:qv0B=
联立两式得:B=
答:(1)小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小为.
(2)电场的方向竖直向上,电场强度E的大小为.
(3)磁场的方向垂直向内,磁感应强度B的大小为.
解析
解:(1)由平抛知识知:
h=gt2
x=v0t
得水平位移:
x=v0
(2)小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,电场力与重力平衡,竖直向上;
小球带正电,故电场的方向竖直向上.
由二力平衡,有:=
解得:E=
(3)小球做匀速圆周运动,电场力与重力平衡,洛伦兹力提供向心力,偏转的方向向下,故磁场垂直向内.
由几何关系:(r-h)2+x2=r2
由牛顿运动定律:qv0B=
联立两式得:B=
答:(1)小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小为.
(2)电场的方向竖直向上,电场强度E的大小为.
(3)磁场的方向垂直向内,磁感应强度B的大小为.
在高为5.0m的平台上,将速度为4m/s的物体水平抛出.重力加速度g=10m/s2,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,落地时的瞬间速度的大小为______ m/s.
正确答案
1
4
10.77
解析
解:由题,物体做平抛运动,竖直方向物体只受重力,初速度为零,做自由落体运动.由h=gt2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=10×1m/s=10m/s,
则落地时的瞬时速度的大小为:v==
m/s=
m/s≈10.77m/s
故答案为:1.0,4.0,10.77
在不同高度以相同的水平初速度抛出的物体,若落地点的水平位移之比为2:1,则抛出点距地面的高度之比是( )
正确答案
解析
解:物体在水平方向上做匀速直线运动,初速度相等,水平位移之比为2:1,则由公式x=v0t可知运动时间比为2:1
根据h=gt2知,下落的高度之比为4:1.
故选:D.
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