- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,AB为半圆弧ACB的水平直径,C为半圆弧ACB的中点,AB=2m,从A点平抛出一个小球,小球下落0.4秒后落到半圆弧ACB上,求小球抛出时初速度v0的大小?(g=10m/s2)
正确答案
解:由题可知,圆的半径是1m,则竖直方向:
h=m
小球下落点存在两种可能,根据几何关系,其水平位移可能是:
x=
或:m,
则平抛运动的初速度为:
或
.
答:小球抛出时初速度v0的大小是1m/s,或4m/s.
解析
解:由题可知,圆的半径是1m,则竖直方向:
h=m
小球下落点存在两种可能,根据几何关系,其水平位移可能是:
x=
或:m,
则平抛运动的初速度为:
或
.
答:小球抛出时初速度v0的大小是1m/s,或4m/s.
以v0的速度水平抛出一物体,当其竖直分速度大小与水平分速度大小相等时,此物体的( )
正确答案
解析
解:A、根据vy=v0=gt得,运动的时间t=,此时竖直位移
,水平位移x=
,知水平位移和竖直位移不等.故A、C错误.
B、根据平行四边形定则知,即时速度v=.故B错误.
D、运动的位移s=.故D正确.
故选:D.
如图所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O′是O在水平面上的投影点,且O′A:O′B:O′C=1:3:5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、B、三个小球的竖直分位移相同,由h=,得t=
,则知运动的时间相等,水平分运动为匀速直线运动,由x=v0t,知初速度与水平分位移成正比,故v1:v2:v3=O′A:O′B:O′C=1:3:5,故AB正确;
C、由于初速度不同,根据末速度公式 v==
,末速度不同,故C错误;
D、小球落地时竖直方向的速度 vy=gt,t相同,vy相同,故D正确;
故选:ABD.
从相同高度将甲、乙两个小球同时水平抛出,它们最后落在同一水平面上,不计空气阻力.下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:根据h=得,t=
,知高度相同,运动的时间相同,知两球同时落地.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
小球以15m/s的水平初速度向一倾角为370的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上,求抛出点距落地点的高度.(g取10m/s2)
正确答案
解:(1)将球垂直撞在斜面上的速度分解,如图所示,由图可知θ=37°,φ=53°,
,
解得:t=2s
则抛出点距落地点的高度为:
=20m
答:抛出点距落地点的高度为20m.
解析
解:(1)将球垂直撞在斜面上的速度分解,如图所示,由图可知θ=37°,φ=53°,
,
解得:t=2s
则抛出点距落地点的高度为:
=20m
答:抛出点距落地点的高度为20m.
如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中a和b是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
正确答案
解析
解:A、b、c的高度相同,大于a的高度,根据h=,得t=
,知a、b的运动时间相同,c的飞行时间小于b的时间.故A、D错误;
B、因为c的飞行时间短,但是水平位移大,根据x=v0t知,c的水平速度大于b的水平速度.故B错误;
C、a、b的运动时间相同,b的水平位移大于a的水平位移,则b的初速度大于a的初速度.故C正确.
故选:C.
如图所示,某人在离地面高20m处以10m/s的初速度水平抛出一小球A,与此同时,在离抛出点正下方水平距离为10m处的地面上,另一人竖直上抛一小球B,两小球恰好在空中相遇,求:(g取10m/s2)
(1)小球B的初速度大小;
(2)在相遇处,两小球速度的大小.
正确答案
解:(1)相遇时,A、B两球的竖直位移大小之和等于 h=20m,则有:
gt2+(vBt-
gt2)=h
x=vAt
可得:t==
s=1s
小球B的初速度大小 vB==
=20m/s
(2)相遇处A的竖直分速度为:vy=gt=10m/s=vA,则在相遇处,A球速度的大小 vA′==10
m/s
B球速度的大小 vB′=vB-gt=20-10×1=10(m/s)
答:
(1)小球B的初速度大小是20m/s;
(2)在相遇处,A、B两小球速度的大小分别为10m/s和10m/s.
解析
解:(1)相遇时,A、B两球的竖直位移大小之和等于 h=20m,则有:
gt2+(vBt-
gt2)=h
x=vAt
可得:t==
s=1s
小球B的初速度大小 vB==
=20m/s
(2)相遇处A的竖直分速度为:vy=gt=10m/s=vA,则在相遇处,A球速度的大小 vA′==10
m/s
B球速度的大小 vB′=vB-gt=20-10×1=10(m/s)
答:
(1)小球B的初速度大小是20m/s;
(2)在相遇处,A、B两小球速度的大小分别为10m/s和10m/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,已知汽车从最高点至着地点经历的时间约为0.8s,两点间的水平距离为30m,忽略空气阻力,取g=10m/s2,则:
(1)最高点与着地点间的高度差约为______m.
(2)汽车在最高点时的速度约为______m/s.
(3)某记者从侧面用照相机通过多次曝光,拍摄到的汽车在经过最高点以后的三幅运动照片,如图所示,相邻两次曝光时间间隔相等,已知汽车长度为L,则______
A.从左边一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小
B.从左边一幅照片可推算出汽车曾经到达的最大高度
C.从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小,汽车曾经到达的最大高度(此时汽车刚落地)
D.根据实验测得的数据从右边一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小.
正确答案
3.2
37.5
AC
解析
解:(1)最高点和着地点的高度差h=.
(2)汽车在最高点时的速度约为v=.
(3)A、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,从左图照片中测量出两车间的(如车头到车头之间的)水平距离,通过比例法得出汽车实际的水平位移△x,结合时间间隔,由公式v=求出水平分速度的大小.故A正确.
B、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直方向上,某段时间的内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出从左图照片中中间时刻的竖直分速度,结合速度时间公式求出运动的时间,从而根据位移时间公式求出下降的高度,但是无法求出汽车曾经到达的最大高度.故B错误.
C、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,根据水平位移和时间可以求出水平分速度的大小,根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出中间车在竖直方向上的分速度,从而得出已经下落的时间,可以求出汽车曾经到达的最大高度.故C正确.
D、丙图中,水平间距不相等 而曝光时间相等,可知汽车到达地面后做减速运动,而第一次曝光时 汽车是否正好到达地面不得而知,这段水平位移差是否为匀速运动不得而知,所以不可推算出汽车的水平分速度.故D错误.
故选:AC.
故答案为:(1)3.2(2)37.5(3)AC
从距地面高h处水平抛出一小石子,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平抛运动的速度v==
,所以石子运动速度与时间不成正比,故A错误;
B、根据h=解得:t=
与初速度无关,抛出点高度越大,石子在空中飞行时间越长,故B错误,C正确;
D、平抛运动的水平位移x=v0t=v0,所以石子的落地位置与高度和抛出时的速度都有关,所以D正确.
故选CD.
如图所示,传送带水平部分长为1m,以v0=4m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,先将一质量为m的物体从光滑曲面由静止释放,滑到底端后水平自然进入传送带部分,并从传送带右端滑出.已知传送带上表面离地面的高度为1.25m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,物体从曲面上释放的点离传送带的高度为h.求:
(1)当h=0.5m时物体从传送带右端抛出的水平距离;
(2)释放点高度h不同时水平位移x也不同,试写出x随释放点高度h变化的关系式.
正确答案
解:(1)设物体滑到曲面底端的速度为v,根据机械能守恒得:
mgh=
解得:v=
由动能定理得:
解得:
因0.75m<1m,故物体还未滑到右端时,速度就增加到4m/s,故
x=
(2)根据判断,可分为三种情况:
a、当h<0.4m时,物体在传送带上加速到达传送带最右端时速度小于4m/s,设物体到最右端速度为v1,
由动能定理得:
平抛水平位移x=
b、当0.4m≤h≤1.2m时,物体运动到传送带最右端时,速度与传送带速度相等,故水平位移都是2m,
c、当h>1.2m时,物体在传送带上减速到最右端时,速度大于4m/s,
解得:
水平位移为x=
综上可知,x=
答:(1)当h=0.5m时物体从传送带右端抛出的水平距离为2m;
(2)x随释放点高度h变化的关系式为x=.
解析
解:(1)设物体滑到曲面底端的速度为v,根据机械能守恒得:
mgh=
解得:v=
由动能定理得:
解得:
因0.75m<1m,故物体还未滑到右端时,速度就增加到4m/s,故
x=
(2)根据判断,可分为三种情况:
a、当h<0.4m时,物体在传送带上加速到达传送带最右端时速度小于4m/s,设物体到最右端速度为v1,
由动能定理得:
平抛水平位移x=
b、当0.4m≤h≤1.2m时,物体运动到传送带最右端时,速度与传送带速度相等,故水平位移都是2m,
c、当h>1.2m时,物体在传送带上减速到最右端时,速度大于4m/s,
解得:
水平位移为x=
综上可知,x=
答:(1)当h=0.5m时物体从传送带右端抛出的水平距离为2m;
(2)x随释放点高度h变化的关系式为x=.
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