- 平抛运动
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如图所示,从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球.小球的初速度为v0,最后小球落在斜面上的N点,且重力加速度为g,由上述条件某同学试图求出
①小球什么时刻与斜面间的距离最大
②小球空中运动的时间
③M、N之间的距离
④小球落到N点时的速度大小和方向等4个量.那么你认为他最多可以求出其中的( )
正确答案
解析
解:②设MN之间的距离为L,则由平抛运动的规律得
水平方向上:Lcosθ=V0t
竖直方向上:Lsinθ=gt2
由以上两个方程可以解得:L=,
t=V0tanθ,
所以②③可以求出.
①将初速度沿斜面和垂直于斜面进行分解,同时将加速度也同方向分解;当垂直于斜面的速度为零时,小球距离斜面最远,由于初速度和加速度已知,故时间可求;所以①可以求出.
④在竖直方向上,由自由落体的速度公式可得在N点时竖直速度的大小:
Vy=gt=g•V0tanθ=2V0tanθ,
所以在N点时速度的大小为:V==
,
夹角的正切值为:tanβ==2tanθ,
所以④可以求出.
故选:D.
如图所示,竖直圆盘绕中心O沿顺时针方向匀速转动,当圆盘边缘上的P点转到与O同一高度时,一小球从O点以初速度v0水平向P抛出,当P点第一次转到位置Q时,小球也恰好到达位置Q,此时小球的动能是抛出时动能的10倍.已知重力加速度为g,不计空气阻力.根据以上数据,可求得的物理量有( )
正确答案
解析
解:小球从O点以初速度v0水平向P抛出,到达位置Q时小球的动能是抛出时动能的10倍,由动能定理得:
所以:
小球在竖直方向做自由落体运动,
所以:
小球在水平方向的位移:
圆盘的半径:
OQ的连线与竖直方向之间的夹角:
圆盘转动的角速度:
由以上的分析可知,可求得的物理量有:小球从抛出到与P相遇的时间,圆盘的半径和圆盘转动的角速度,由于不知道小球的质量,不能求出小球刚抛出时的动能.
故选:ACD
(2015秋•柳州校级期末)如图所示,以v0=10m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上.可知物体完成这段飞行所用的时间是( )
正确答案
解析
解:物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为30°的斜面上时,把物体的速度分解如图所示,
由图可知,此时物体的竖直方向上的速度的大小为vy=v0cot30°=10m/s.
由vy=gt可得,运动的时间t=.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s 落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是______m,物体落地点距抛出点的水平距离是______m.
正确答案
20
24
解析
解:物体抛出处的高度h=.
物体落地时的水平位移x=v0t=12×2m=24m.
故答案为:20m 24m.
某次军事演习中,在1125m的高空以50m/s的速度水平飞行的飞机,投下一枚炸弹(忽略空气阻力)(g取10m/s2)求:
(1)炸弹经多长时间落地?
(2)炸弹从掉下到落地,水平方向移动的距离多大?
(3)从投下开始5s末炸弹的速度.
正确答案
解:(1)炸弹被投下后做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,则有:
h=
解得:t==
s=15s
(2)炸弹从掉下到落地,水平方向移动的距离为:x=v0t=50×15m=750
m
(3)从投下开始5s末炸弹的竖直分速度大小为:vy=gt=10×15m/s=150m/s
5s末炸弹的速度为:v==
=100
m/s
答:(1)炸弹经15s时间落地.
(2)炸弹从掉下到落地,水平方向移动的距离为750m.
(3)从投下开始5s末炸弹的速度为100m/s.
解析
解:(1)炸弹被投下后做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,则有:
h=
解得:t==
s=15s
(2)炸弹从掉下到落地,水平方向移动的距离为:x=v0t=50×15m=750
m
(3)从投下开始5s末炸弹的竖直分速度大小为:vy=gt=10×15m/s=150m/s
5s末炸弹的速度为:v==
=100
m/s
答:(1)炸弹经15s时间落地.
(2)炸弹从掉下到落地,水平方向移动的距离为750m.
(3)从投下开始5s末炸弹的速度为100m/s.
做平地运动的物体初速度大小为v0,末速度大小为vt,则物体落地时竖直方向的速度大小为______,物体飞行的时间为______.
正确答案
解析
解:物体落地时竖直方向上的分速度,
根据vy=gt得,t=
故答案为:;
某同学通过实验对平抛运动进行研究,他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分,如图所示.O点不是抛出点,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是______m/s,物体经过b的速度______m/s.(g取10m/s2)
正确答案
2
解析
解:在竖直方向上,,解得T=
,
平抛运动的初速度.
物体经过b点的竖直分速度,
则物体经过b点的速度v=.
故答案为:2m/s m/s
已知如图,内壁光滑的薄壁圆钢管竖直固定在水平地面上.钢管的高为h=5.0m,横截面直径为d=2.0m.一只小球从钢管顶端的A点以初速度v0沿钢管顶面圆的直径方向抛出,运动过程中依次跟钢管内壁的B、C两点相碰(碰撞中没有动能损失,碰撞时间极短可以忽略不计),然后恰好落在底面圆的圆心D处.求:
(1)小球从由A点抛出到落在D点所经历的时间t=?
(2)A、C两点间的距离L=?(取g=10m/s2)
正确答案
解:由于钢球水平抛入,所以可看成竖直方向做自由落体与水平方向做匀速直线运动,
由自由落体公式,得:
t==
s=1s,
在水平方向可以看做匀速直线运动,水平的位移可以认为是5R,
总的时间是1是,所以从A到C的时间为总时间的,即为0.8s,
所以AC之间的距离为:L=gt2=
×10×0.82m=3.2m.
答:(1)小球从由A点抛出到落在D点所经历的时间t为1s;
(2)A、C两点间的距离L为3.2m.
解析
解:由于钢球水平抛入,所以可看成竖直方向做自由落体与水平方向做匀速直线运动,
由自由落体公式,得:
t==
s=1s,
在水平方向可以看做匀速直线运动,水平的位移可以认为是5R,
总的时间是1是,所以从A到C的时间为总时间的,即为0.8s,
所以AC之间的距离为:L=gt2=
×10×0.82m=3.2m.
答:(1)小球从由A点抛出到落在D点所经历的时间t为1s;
(2)A、C两点间的距离L为3.2m.
雨伞半径R高出地面h,雨伞以角速度ω旋转时,雨滴从伞边缘飞出,则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:雨点甩出后沿飞出点的切线方向飞出,做平抛运动,故A错误;B正确;
竖直方向有:h=gt2,t=
水平方向初速度为雨伞边缘的线速度,所以v0=ωR
雨点甩出后水平方向做匀速直线运动,x= 设雨伞的轴心点到落地点的水平距离为s:则s=
故C错误;D正确;
故选:BD
如图所示,小球从斜面顶端A处以速率v0做平抛运动,恰好落到斜面底部B点,且此时的速率vB的大小为
v0.已知重力加速度为g,则斜面的倾角为______,AB之间的距离______.
正确答案
45°
解析
解:根据解得:在B点竖直方向速度vy=2v0
设斜面倾角为θ,则
tanθ==1
所以θ=45°
h==
所以AB之间的距离l=h=
故答案为:45°;
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