- 平抛运动
- 共7059题
从某高度水平抛出一小球,经过2s时间到达地面时,速度方向与水平方向的夹角为450角.不计空气阻力,重力加速度为(g=10m/s2),求:
(1)小球初速度?
(2)小球着地速度大小?
(3)小球在2s时间内的位移大小?
正确答案
解:(1)2s末小球的竖直分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s;
根据平行四边形定则知,
解得v0=vy=20m/s.
(2)根据平行四边形定则知,小球落地的速度v=.
(3)2s内竖直方向上的位移
水平位移x=v0t=20×2m=40m
则小球的位移大小s=m.
答:(1)小球的初速度为20m/s;
(2)小球落地的速度为m/s;
(3)小球在2s时间内的位移大小为m.
解析
解:(1)2s末小球的竖直分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s;
根据平行四边形定则知,
解得v0=vy=20m/s.
(2)根据平行四边形定则知,小球落地的速度v=.
(3)2s内竖直方向上的位移
水平位移x=v0t=20×2m=40m
则小球的位移大小s=m.
答:(1)小球的初速度为20m/s;
(2)小球落地的速度为m/s;
(3)小球在2s时间内的位移大小为m.
一个物体以速度v0水平抛出,落地时速度的大小为v,不计空气的阻力,则物体在空中飞行的时间为( )
正确答案
解析
解:物体水平抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由题意得:
落地时竖直方向分速度为vy=
又vy=gt
则得,=gt
解得,t=
故选C
(2015秋•石家庄期末)如图所示,半圆形凹槽竖直放置,O为圆心,AB为水平直径,OD为竖直半径.从A点水平抛出两个小球,小球1落在C点,小球2落在D点.C点距水平直径的距离为圆半径的0.8倍.若小球1和小球2的飞行时间之比为p,初速度之比为q,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:两个小球都做平抛运动,对小球1,根据几何关系可得:水平位移为 x1=R+0.6R=1.6R,竖直位移为 y1=0.8R
根据平抛运动的规律得:
竖直方向有:y1=gt12
水平方向有:x1=v1t;
对小球2,根据平抛运动规律:
水平方向有:R=v2t2
竖直方向有:R=gt22
得:t1=,t2=
可得 p==
v1=,v2=
则 q==
故选:C
如图所示,将一质量为m的小球从倾角θ=30°的斜面顶点O以一定的初速度水平向右抛出,恰好落在斜面上的A点,求小球的初动能与到达A点时的动能之比.
正确答案
解:根据得,
vy=2v0tanθ=.
则小球的初动能与到达A点时的动能之比=
.
答:小球的初动能与到达A点时的动能之比为.
解析
解:根据得,
vy=2v0tanθ=.
则小球的初动能与到达A点时的动能之比=
.
答:小球的初动能与到达A点时的动能之比为.
某物体以初速度20m/s水平抛出后,2s末的速度大小是______,方向与水平方向的夹角为______,它的加速度为______.(取g=10 m/s2)
正确答案
20m/s
45°
10m/s2
解析
解:抛出2s后物体竖直方向上的分速度为:vy=gt=10×2m/s=20m/s.
速度大小是:v==20
m/s
抛出2s时速度与水平方向的夹角β的正切值:tanβ==1,β=45°
平抛运动的物体只受重力,加速度g=10m/s2
故答案为:20m/s,45°,10m/s2
图中是根据平抛运动的原理设计“测定弹射器弹丸出射时的初速度”的实验方案.已提供的实验器材为:弹射器(如图含弹丸),铁架台(有铁夹).
(1)安装弹射器时应注意______
(2)还需要的实验器材:______
(3)实验中需测量的物理量:______
(4)说出一种减小误差的方法:______.
正确答案
解:本题小球被抛出后应做平抛运动才能测定小球的初速度,故小球飞出时的速度应为水平,即弹射器末端应保持水平;为了计算出末速度,需要小球下落的高度及水平的位移;注意在测量水平分位移时,应取多次弹射的中心,则:
(1)在安装弹射器时应注意:弹射器必须保持水平,以保证弹丸初速度沿水平方向;
(2)还需要的实验器材有:刻度尺,重垂线,白纸,复写纸;
(3)弹丸抛出点的高度为h,水平射程为x,弹丸做平抛运动x=v0t;h=gt2;
联立解得其计算公式为:v0=x;
故实验中需要测量的量为弹丸下降的高度h和水平射程x.
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是:
在不改变高度y的情况下,进行多次实验,测量水平射程x,得出水平射程x的平均值,以减小误差.
故答案为:(1)使弹射器水平;(2)刻度尺,重垂线,白纸,复写纸;(3)弹射器距离地面的高度h,弹丸落地离重垂线的水平距离x;(4)减小误差的方法:将弹丸多次从同一位置被弹出,算出初速度,取平均值.
解析
解:本题小球被抛出后应做平抛运动才能测定小球的初速度,故小球飞出时的速度应为水平,即弹射器末端应保持水平;为了计算出末速度,需要小球下落的高度及水平的位移;注意在测量水平分位移时,应取多次弹射的中心,则:
(1)在安装弹射器时应注意:弹射器必须保持水平,以保证弹丸初速度沿水平方向;
(2)还需要的实验器材有:刻度尺,重垂线,白纸,复写纸;
(3)弹丸抛出点的高度为h,水平射程为x,弹丸做平抛运动x=v0t;h=gt2;
联立解得其计算公式为:v0=x;
故实验中需要测量的量为弹丸下降的高度h和水平射程x.
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是:
在不改变高度y的情况下,进行多次实验,测量水平射程x,得出水平射程x的平均值,以减小误差.
故答案为:(1)使弹射器水平;(2)刻度尺,重垂线,白纸,复写纸;(3)弹射器距离地面的高度h,弹丸落地离重垂线的水平距离x;(4)减小误差的方法:将弹丸多次从同一位置被弹出,算出初速度,取平均值.
在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则( )
正确答案
解析
解:A、根据动能定理得,mgh=,知垒球落地时的动能等于飞行过程中重力对球做的功与初动能之和.故A错误.
B、因为垒球落地的速度等于水平分速度和竖直分速度的合速度,根据平行四边形定则知垒球落地的速度方向不可能与水平面垂直.故B错误.
C、平抛运动在空中运动的时间由高度决定.故C正确.
D、根据x=v0t知,垒球在空中的运动的水平位移由初速度和 时间决定.故D错误.
故选C.
如图所示,AB为斜面,BC水平面.从A点以水平初速度v向右抛出一小球,其第一落点与A的水平距离为s1;从A点以水平初速度2v向右抛出一小球,其第一落点与A的水平距离为s2.不计空气阻力,则s1:s2可能为( )
正确答案
解析
解:本题可分三种情况进行讨论:
①若两次小球都落在BC水平面上,则下落的高度相同,所以运动的时间相同,水平距离之比等于水平初速度之比为1:2,故A答案正确;
②若两次小球都落在斜面AB上,设斜面倾角为θ,则有在沿斜面垂直的方向上(注意这只是一个分运动),小球作自由落体运动,设运动的时间分别为t1和t2,z则:
第一次:tanθ==
①
第二次:tanθ==
②
由①②得:t1=t2
所以=
=
故C答案正确;
③若第一次落在斜面AB上,第二次落在水平面BC上,根据平抛运动的基本规律可知其水平位移比值在1:2到1:4之间,故B答案正确.
故选ABC.
一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出.第一只球落在自己一方场地上后,弹跳起来,刚好擦网而过,落在对方场地的A点处.如图所示.第二只球直接擦网而过,也落在A点处.设球与地面的碰撞是完全弹性碰撞,且不计空气阻力,试求运动员击球点的高度H与网高h之比
为多少?
正确答案
解:由平抛运动的规律可知,两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的.由于球与地面的碰撞是完全弹性碰撞,设第一球自击出到落地时间为t1,第二球自击出到落地时间为t2,则:t1=3t2 ①
由于一、二两球在水平方向均为匀速运动,水平位移大小相等,设它们从O点出发时的初速度分别为v1、v2,由x=v0t得:
v2=3v1 ②
所以有 =
设一、二两球从O点到C点时间分别为T1、T2,由于两球从O点到C点水平距离相等,则:
T1=3T2 ③
由竖直方向运动规律可知:
H=g(2T2)2 ④
h=g(2T2)2-
g
⑤
故得:=
答:运动员击球点的高度H与网高h之比=
.
解析
解:由平抛运动的规律可知,两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的.由于球与地面的碰撞是完全弹性碰撞,设第一球自击出到落地时间为t1,第二球自击出到落地时间为t2,则:t1=3t2 ①
由于一、二两球在水平方向均为匀速运动,水平位移大小相等,设它们从O点出发时的初速度分别为v1、v2,由x=v0t得:
v2=3v1 ②
所以有 =
设一、二两球从O点到C点时间分别为T1、T2,由于两球从O点到C点水平距离相等,则:
T1=3T2 ③
由竖直方向运动规律可知:
H=g(2T2)2 ④
h=g(2T2)2-
g
⑤
故得:=
答:运动员击球点的高度H与网高h之比=
.
如图,以水平初速度vo=10m/s抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角53°的斜面上.求物体在空中飞行的时间.(g取10m/s2)
正确答案
解:小球撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图.
则有:,
解得t=.
答:物体在空中的运动时间为0.75s.
解析
解:小球撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图.
则有:,
解得t=.
答:物体在空中的运动时间为0.75s.
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