- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,从A点由静止释放一弹性小球,一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞,碰后小球速度大小不变,方向变为水平方向,又经过相同的时间落于地面上C点,已知地面上D点位于B点正下方,B,D间的距离为h,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、AB段小球自由下落,BC段小球做平抛运动,两段时间相同,所以由h=知,A、B两点间距离与B、D两点间距离相等,均为h,故A、B错误;
CD、BC段平抛初速度v=,运动的时间t=
,所以C、D两点间距离x=vt=2h,故C错误,D正确.
故选:D
一固定斜面ABC,倾角为θ,高AC=h,如图所示,在顶点A以某一初速度水平抛出一小球,恰好落在B点,空气阻力不计,试求自抛出起经过多长时间小球离斜面最远?
正确答案
解:小球恰好落在斜面底端B点,则:h=gt02
得:t0=
=v0t0
得:v0=
当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大,将初速度v0分解为沿斜面方向v0cosθ和垂直于斜面方向v0sinθ,即垂直于斜面方向的速度减小到零时距离斜面最远,垂直于斜面方向的分加速度为gcosθ,
则由v=at,则有t==
;
答:自抛出起经过时间小球离斜面最远.
解析
解:小球恰好落在斜面底端B点,则:h=gt02
得:t0=
=v0t0
得:v0=
当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大,将初速度v0分解为沿斜面方向v0cosθ和垂直于斜面方向v0sinθ,即垂直于斜面方向的速度减小到零时距离斜面最远,垂直于斜面方向的分加速度为gcosθ,
则由v=at,则有t==
;
答:自抛出起经过时间小球离斜面最远.
如图所示为小球做平抛运动时所拍摄的闪光照片的一部分,图中小方格的边长为5cm,取g=10m/s2,则小球的初速度大小为______,小球在位置B时的瞬时速度大小为______.
正确答案
1.5m/s
2.5m/s
解析
解:在竖直方向上有:△h=gT2,其中△h=(5-3)×5cm=10cm,代入求得:T=0.1s.
水平方向匀速运动,有:s=v0t,其中s=3 l=15cm,t=T=0.1s,代入解得:v0=1.5m/s.
根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度,在B点有:m/s
所以B点速度为:m/s.
故答案为:1.5m/s,2.5m/s.
如图所示,在倾角为θ的斜面顶端A处以速度v0水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计.求:
(1)小球从A运动到B所需要的时间落到B点的速度大小及A、B间的距离.
(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大?这个最大距离是多少?
正确答案
解:(1)设小球从A运动到B处所需的时间为t,小球做平抛运动,则:
水平位移为:x=v0t
竖直位移为:y=
根据题意和数学关系可知合位移与水平位移的夹角即为θ,则有:
tan θ=
联立以上三式解得:t=.
落到B点的速度大小 vB==v0
A、B间的距离 S==
.
(2)当小球垂直斜面向上的分速度为零时,离斜面的距离最大,此时小球的速度与斜面平行.
设小球从抛出开始计时,经时间t1小球离斜面的距离达到最大,如图甲所示,则有:
vy=gt1=v0tan θ
解得:t1=
如图乙所示,将小球的运动分解为沿斜面和垂直于斜面两个方向分运动,建立如图所示的坐标系,小球在y轴方向做匀减速运动,初速度为 vy0=v0sinθ,加速度为:ay=-gcosθ
小球离斜面的最大距离 hmax==
=
答:
(1)小球从A运动到B处所需的时间为,落到B点的速度大小为v0
,A、B间的距离为
.
(2)从抛出开始计时,经过时间小球离斜面的距离达到最大,最大距离为
.
解析
解:(1)设小球从A运动到B处所需的时间为t,小球做平抛运动,则:
水平位移为:x=v0t
竖直位移为:y=
根据题意和数学关系可知合位移与水平位移的夹角即为θ,则有:
tan θ=
联立以上三式解得:t=.
落到B点的速度大小 vB==v0
A、B间的距离 S==
.
(2)当小球垂直斜面向上的分速度为零时,离斜面的距离最大,此时小球的速度与斜面平行.
设小球从抛出开始计时,经时间t1小球离斜面的距离达到最大,如图甲所示,则有:
vy=gt1=v0tan θ
解得:t1=
如图乙所示,将小球的运动分解为沿斜面和垂直于斜面两个方向分运动,建立如图所示的坐标系,小球在y轴方向做匀减速运动,初速度为 vy0=v0sinθ,加速度为:ay=-gcosθ
小球离斜面的最大距离 hmax==
=
答:
(1)小球从A运动到B处所需的时间为,落到B点的速度大小为v0
,A、B间的距离为
.
(2)从抛出开始计时,经过时间小球离斜面的距离达到最大,最大距离为
.
如图所示,以10m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是(g=10m/s2)( )
正确答案
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tan60°==
,
解得t=.
故选:C.
平抛运动是( )
正确答案
解析
解:A、平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,故A正确.
B、平抛运动的速度方向时刻改变,故B错误.
C、平抛运动的水平分速度不变,竖直分速度不断增大,根据平行四边形定则知,速度大小不断变化,故C错误.
D、平抛运动的水平位移x=v0t,竖直位移y=,则合位移s=
=
,可知位移不是均匀变化,故D错误.
故选:A.
在水平路上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,宽5m,高度差为0.8m,如图所示,摩托车的速度至少要有多大,才能越过这个壕沟?(g取10m/s2)
正确答案
解:若摩托车恰好越过壕沟,则由平抛运动规律知:
竖直方向:
水平方向:x=v0t
代入数据解得:v0=12.5m/s
答:摩托车的速度至少为12.5m/s.
解析
解:若摩托车恰好越过壕沟,则由平抛运动规律知:
竖直方向:
水平方向:x=v0t
代入数据解得:v0=12.5m/s
答:摩托车的速度至少为12.5m/s.
一只质量为2kg的小球,从距水平地面h=5m高的点以v0=10m/s的初速度水平抛出.不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球受到的重力大小;
(2)小球在空中飞行的时间;
(3)小球抛出的水平距离.
正确答案
解:
(1)小球受到的重力大小 G=mg=2×10N=20N
(2)小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由h=可知 t=
代入数据得小球在空中飞行的时间:t=s=1s
(3)小球水平方向做匀速直线运动,由x=v0t代入数据得:x=10×1m=10m
答:
(1)小球受到的重力大小为20N;
(2)小球在空中飞行的时间为1s;
(3)小球抛出的水平距离为10m.
解析
解:
(1)小球受到的重力大小 G=mg=2×10N=20N
(2)小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由h=可知 t=
代入数据得小球在空中飞行的时间:t=s=1s
(3)小球水平方向做匀速直线运动,由x=v0t代入数据得:x=10×1m=10m
答:
(1)小球受到的重力大小为20N;
(2)小球在空中飞行的时间为1s;
(3)小球抛出的水平距离为10m.
(2015秋•建湖县校级期末)如图所示,在水平地面上固定着一个倾角θ=37°、表面光滑且足够长的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到速度为0时恰好被B物体击中.(A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.)求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t
(2)物体B抛出时的初速度v2
(3)物体A、B间初始位置的高度差h.
正确答案
解(1)根据牛顿第二定律得,A上滑的加速度大小 a=gsin37°=6m/s2.
运动的时间 t==
s=1s.
(2)A物体运动的位移 xA==
m=3m.
则B平抛运动的水平位移 x=xAcos37°=v2t
解得B抛出的初速度 v2=2.4m/s.
(3)B平抛运动下落的高度 h1=gt2=
×10×1m=5m.
A上升的高度 h2=xAsin37°=1.8m
则AB初始位置的高度差△h=h1+h2=6.8m.
答:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t为1s.
(2)物体B抛出时的初速度为2.4m/s.
(3)物体A、B间初始位置的高度差h为6.8m.
解析
解(1)根据牛顿第二定律得,A上滑的加速度大小 a=gsin37°=6m/s2.
运动的时间 t==
s=1s.
(2)A物体运动的位移 xA==
m=3m.
则B平抛运动的水平位移 x=xAcos37°=v2t
解得B抛出的初速度 v2=2.4m/s.
(3)B平抛运动下落的高度 h1=gt2=
×10×1m=5m.
A上升的高度 h2=xAsin37°=1.8m
则AB初始位置的高度差△h=h1+h2=6.8m.
答:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t为1s.
(2)物体B抛出时的初速度为2.4m/s.
(3)物体A、B间初始位置的高度差h为6.8m.
以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,则物体飞行的时间是多少?(g取10m/s2)
正确答案
解:物体撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图.
则tan60°=,
则vy=v0tan60°=gt,
所以:t=
答:物体飞行的时间是.
解析
解:物体撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图.
则tan60°=,
则vy=v0tan60°=gt,
所以:t=
答:物体飞行的时间是.
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