- 平抛运动
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水平抛出A、B两个小球,B的抛出点在A的抛出点的正下方,两个小球的运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两个小球在空中发生碰撞,必须( )
正确答案
解析
解:A、平抛运动的时间与质量无关.故A错误.
B、两球在C点相遇,知A的高度大于B的高度,根据h=知,tA>tB.知A先抛出.故B错误,C正确.
D、两球的水平位移相等,A球的时间长,则A球的初速度小.故D错误.
故选C.
如图所示,三个小球从同一高处的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在水平面上的射影点,且O′A:O′B:O′C=1:3:5.若不计空气阻力,则下列说法正确关系是( )
正确答案
解析
解:A、三个小球的竖直分位移相同,故自由落体运动的时间相等,水平分运动为匀速运动,故初速度与水平分位移成正比,故v1:v2:v3=O̒A:O̒B:O̒C=1:3:5,故A正确;
B、三个小球的竖直分位移相同,根据可以得到时间相同,故B正确;
C、由于初速度不同,根据末速度公式,末速度不同,故C错误;
D、由C分析,三个球落地的速度大小不同,故也不一定相同(质量也不知道是否相同),故D错误;
故选AB.
在一次投球游戏中,小刚同学调整好力度,将球水平抛向放在地面的小桶中,结果球沿如图所示划着一条弧线飞到小桶的右方.不计空气阻力,则下次再投时,他可能作出的调整为( )
正确答案
解析
解:设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则
平抛运动的时间t=
水平位移x=v0t=v0
A、B由上式分析可知,要减小水平位移x,可保持抛出点高度h不变,减小初速度v0.故B正确,A错误;
C、D由上式分析可知,要减小水平位移x,可保持初速度v0大小不变,减小降低抛出点高度h.故D正确,C错误.
故选BD.
水平放置的水枪距水平地面高h=1.8m,水以2m/s的速度从枪口射出,不计空气阻力,取g=10m/s2,求水落地位置到枪口的水平距离.
正确答案
解:根据h=gt2得:
t==
s=0.6s.
由v0=得:
水平距离为:s=v0t=2×0.6m=1.2m
答:水落地位置到枪口的水平距离为1.2m.
解析
解:根据h=gt2得:
t==
s=0.6s.
由v0=得:
水平距离为:s=v0t=2×0.6m=1.2m
答:水落地位置到枪口的水平距离为1.2m.
某玩具手枪将一颗子弹射出,t1时刻子弹的速度方向与水平方向成θ1=30°,t2时刻子弹的位移方向与水平方向成θ2=60°,若忽略空气阻力,则在t1•t2时刻子弹在竖直方向的速度之比为( )
正确答案
解析
解:t1时刻子弹的竖直分速度为:vy1=v0tanθ1,
t2时刻子弹的竖直分速度为:vy2=v0tanθ2
则在t1、t2时刻子弹在竖直方向的速度之比为:vy2:vy1=v0tanθ1:v0tanθ2=1:3
故选:B.
如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,g=10m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?
(3)小球与斜面的动摩擦因数μ=0.5,斜面高H=16m,小球到达斜面底端的速度多大?
正确答案
解:(1)小球落到斜面上时方向与斜面平行:vy=v0tan53°
竖直方向上:
代入数据解得vy=4m/s,v0=3m/s
故小球的水平速度为3m/s;
(2)由vy=gt1得,代入数据解得t1=0.4s
水平位移:s=v0t1=3×0.4m=1.2m
(3)小球在斜面上下滑的加速度为a
mgsinθ-μmgcosθ=ma
小球刚落到斜面上时的速度:
小球滑到斜面底端时的速度为v2,则,
代入数据解得:v2=m/s.
答:(1)小球水平抛出的初速度v0是3m/s.
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是1.2m.
(3)小球到达斜面底端的速度为m/s.
解析
解:(1)小球落到斜面上时方向与斜面平行:vy=v0tan53°
竖直方向上:
代入数据解得vy=4m/s,v0=3m/s
故小球的水平速度为3m/s;
(2)由vy=gt1得,代入数据解得t1=0.4s
水平位移:s=v0t1=3×0.4m=1.2m
(3)小球在斜面上下滑的加速度为a
mgsinθ-μmgcosθ=ma
小球刚落到斜面上时的速度:
小球滑到斜面底端时的速度为v2,则,
代入数据解得:v2=m/s.
答:(1)小球水平抛出的初速度v0是3m/s.
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是1.2m.
(3)小球到达斜面底端的速度为m/s.
如图所示,运动员在球网正上方距地面H处,将网球沿垂直球网的方向击出,球刚好落在地线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度为g.若将球的运动视作平抛运动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据H=gt2得,球从击出到落地的时间t=
.
则球的水平初速度v==L
.故A、B正确.
C、球从击球点到落地点的位移s=.故C错误.
D、因为高度一定,水平位移由初速度和运动时间决定,与质量无关,知球从击球点至落地点的位移与球的质量无关.故D正确.
故选:ABD.
一位电影导演正在拍摄一个场景,一个做替身的假人将从一架飞机上掉下来,刚好掉进一个游泳池.这架飞机离地面10.0m,并以20m/s的速度沿水平方向运动.这位导演想知道这假人应该在飞机飞行路径上的离游泳池水平距离多远处掉下来才能让它落到游泳池内.(g取10m/s2)
正确答案
解:假人在空中做平抛运动,竖直方向上,有:
,得 t=
水平方向上,有 x=v0t
所以m≈28m.
答:这假人应该在飞机飞行路径上的离游泳池水平距离28m远处掉下来才能让它落到游泳池内.
解析
解:假人在空中做平抛运动,竖直方向上,有:
,得 t=
水平方向上,有 x=v0t
所以m≈28m.
答:这假人应该在飞机飞行路径上的离游泳池水平距离28m远处掉下来才能让它落到游泳池内.
从距离地面20m的高度水平抛出一个物体,抛出速度为10m/s(忽略空气阻力的影响,g取10m/s2)请计算:
(1)该物体在空中运动的时间;
(2)落地时的速度大小.
正确答案
解:(1)根据h=gt2得,t=
=
s=2s.
(2)物体竖直方向上的分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s.
则物体落地时的速度大小 v==
m/s=10
m/s
答:(1)该物体在空中运动的时间为2s;(2)落地时的速度大小为10m/s.
解析
解:(1)根据h=gt2得,t=
=
s=2s.
(2)物体竖直方向上的分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s.
则物体落地时的速度大小 v==
m/s=10
m/s
答:(1)该物体在空中运动的时间为2s;(2)落地时的速度大小为10m/s.
一位同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处水平抛出一个物体,经过t时间落地,测得该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G.若物体只受月球引力的作用,求:
(1)平抛物体的初速度大小.
(2)月球的质量.
(3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度大小.
正确答案
解:(1)在月球表面的物体做平抛运动,水平方向有:
x=v0t
得初速度:v0=
(2)月球表面的物体做平抛运动,竖直方向有:
h=gt2
故月球表面的重力加速度:
g=
由=mg得月球的质量为:M=
(3)由=
及
=mg可得环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度为:v=
=
答:(1)平抛物体的初速度大小为.
(2)月球的质量为.
(3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度大小为.
解析
解:(1)在月球表面的物体做平抛运动,水平方向有:
x=v0t
得初速度:v0=
(2)月球表面的物体做平抛运动,竖直方向有:
h=gt2
故月球表面的重力加速度:
g=
由=mg得月球的质量为:M=
(3)由=
及
=mg可得环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度为:v=
=
答:(1)平抛物体的初速度大小为.
(2)月球的质量为.
(3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度大小为.
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