- 平抛运动
- 共7059题
世界上第一颗原子弹爆炸时,恩里科•费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方撒下,碎纸片落到他身后约2m处.由此,费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药.假设纸片是从1.8m高处撒下.请你估算当时的风速是______m/s,并简述估算的方法______.
正确答案
3.33
利用平抛运动知识估算
解析
解:
把纸片运动看成平抛运动
水平方向:纸片以风速做匀速直线运动:x=v风t;
竖直方向:纸片做自由落体运动:h=
由题意知x=2m,h=1.8m,g=10m/s2
由此可得t=0.6s,v0=3.33m/s
故答案为:3.33,利用平抛运动知识估算
物体以初速度v0=10m/s水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间______s(取g=10m/s2)
正确答案
4
解析
解:根据得,t=
.
故答案为:4.
一小球从楼梯顶被水平抛出,飞出的速度为2m/s,若楼梯每阶高度、宽度均为25cm,那么球将击中第______级台阶;球在空中飞行时间为______秒.
正确答案
4
解析
解:如图:设小球落到斜线上的时间t
水平:x=v0t
竖直:y=gt2
且=
=1
解得t=0.4s
相应的水平距离:x=2×0.4m=0.8m
台阶数:n==3.2
知小球抛出后首先落到的台阶为第四级台阶.
根据4L=,
解得:t1=;
故答案为:4,.
一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C,量得△s=0.2m.又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,若重力加速度取10m/s2,则利用这些数据,可求得:
(1)物体抛出时的初速度为______m/s(此结果保留一位有效数字);
(2)物体经过B点时竖直分速度为______m/s(此结果保留两位有效数字);
(3)抛出点在A点上方高度为______m处(此结果保留三位有效数字).
正确答案
解:在竖直方向上根据△y=gT2,则T==0.1s,所以抛出初速度
=
.
经过B点时的竖直分速度
B点距离抛出点的竖直位移,所以抛出点在A点上方高度h=0.1125-0.1m=0.0125m
故本题答案为:2,1.5,0.0125.
解析
解:在竖直方向上根据△y=gT2,则T==0.1s,所以抛出初速度
=
.
经过B点时的竖直分速度
B点距离抛出点的竖直位移,所以抛出点在A点上方高度h=0.1125-0.1m=0.0125m
故本题答案为:2,1.5,0.0125.
如图所示,在水平地面A处斜抛一皮球,恰好在竖直墙B处垂直碰撞后弹回落到C点,h=20m,S1=30m,S2=20m.
求:(1)抛出时的速度大小v0;
(2)落地时的速度大小vC.
正确答案
解:根据h=得,t=
,
对AB过程逆过来看,则A到B撞到B点的速度,
A点竖直分速度vAy=gt=10×2m/s=20m/s,
则初速度=25m/s.
B到C做平抛运动,初速度,
C点的竖直分速度vCy=gt=10×2m/s=20m/s,
则=10
m/s.
答:(1)抛出时的速度大小为25m/s;
(2)落地时的速度大小为10m/s.
解析
解:根据h=得,t=
,
对AB过程逆过来看,则A到B撞到B点的速度,
A点竖直分速度vAy=gt=10×2m/s=20m/s,
则初速度=25m/s.
B到C做平抛运动,初速度,
C点的竖直分速度vCy=gt=10×2m/s=20m/s,
则=10
m/s.
答:(1)抛出时的速度大小为25m/s;
(2)落地时的速度大小为10m/s.
如图所示,以9.8m/s的水平初速度VO抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上.可知物体完成这段飞行的时间是______s.
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°=,则vy=v0tan60°=gt,所以t=
.
故答案为:.
如图所示,倾角为θ的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B点所用的时间为( )
正确答案
解析
解:根据,
解得:t=.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
一网球运动员在离开网的水平距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.25m,网的高度为0.9m.(取g=10m/s2,不计空气阻力)
(1)若网球在网上0.1m高处越过,求网球的初速度;
(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.
正确答案
解:(1)球做平抛运动,以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示开始时网球与网的水平距离,t1表示网球过网的时刻,h表示网球过网时离地高度.
由平抛运动规律得:s1=vt1,
,
消去t1得
代入已知数据得:v=24m/s.
(2)以t2表示网球落地时刻,s2表示网球落点到发球处的水平距离,由平抛运动规律得:
s2=vt2,
,
消去t2得
代入已知数据得:s2=16m.
所以网球落地点到网的距离s=s2-s1=4m
答:(1)若网球在网上0.1m高处越过,则网球的初速度为24m/s;
(2)若按上述初速度发球,该网球落地点到网的距离为4m.
解析
解:(1)球做平抛运动,以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示开始时网球与网的水平距离,t1表示网球过网的时刻,h表示网球过网时离地高度.
由平抛运动规律得:s1=vt1,
,
消去t1得
代入已知数据得:v=24m/s.
(2)以t2表示网球落地时刻,s2表示网球落点到发球处的水平距离,由平抛运动规律得:
s2=vt2,
,
消去t2得
代入已知数据得:s2=16m.
所以网球落地点到网的距离s=s2-s1=4m
答:(1)若网球在网上0.1m高处越过,则网球的初速度为24m/s;
(2)若按上述初速度发球,该网球落地点到网的距离为4m.
在高处以初速v0水平抛出一石子,当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹θ角的过程中,石子的水平位移的大小是( )
正确答案
解析
解:根据平行四边形定则知,石子竖直分速度为:
vy=v0tanθ=gt,
则平抛运动的时间为:
t=,
则石子的水平位移为:
x=.
故选:C.
水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°,g取10m/s2.试求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)物体抛出时的高度;
(2)物体抛出点与落地点的水平距离;
(3)落地速度.
正确答案
解:(1)石子的抛出点距离地面的高度h==0.8m.
(2)落地时竖直分速度vy=gt=10×0.4m/s=4m/s,根据tan53°=
解得v0=3m/s.物体抛出点与落地点的水平距离x=v0t=3×0.4=1.2m
(3)石子落地的速度v=.
答:(1)物体抛出时的高度为0.8m;
(2)物体抛出点与落地点的水平距离为1.2m;
(3)落地速度为5m/s
解析
解:(1)石子的抛出点距离地面的高度h==0.8m.
(2)落地时竖直分速度vy=gt=10×0.4m/s=4m/s,根据tan53°=
解得v0=3m/s.物体抛出点与落地点的水平距离x=v0t=3×0.4=1.2m
(3)石子落地的速度v=.
答:(1)物体抛出时的高度为0.8m;
(2)物体抛出点与落地点的水平距离为1.2m;
(3)落地速度为5m/s
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