- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,光滑斜面固定在水平面上,顶端O有一小球,从静止释放,运动到底端B的时间是t1,若给小球不同的水平初速度,落到斜面上的A点,经过的时间是t2,落到斜面底端B点,经过的时间是t3,落到水平面上的C点,经过的时间是t4,则( )
正确答案
解析
解:小球做平抛运动时:由h=gt2,因此下落高度大的时间长,所以有t4=t3>t2,故B正确,C错误;
小球沿斜面下滑时:at2,由于a<g,l>h,所以沿斜面下滑时间是最长的,故A错误,D正确;
故选:BD.
将物体距水平地面h高处以初速度v0水平抛出(空气阻力不计),求落地的速度大小?
正确答案
解:抛出过程中,根据动能定理得:
解得:v=
答:落地的速度大小为.
解析
解:抛出过程中,根据动能定理得:
解得:v=
答:落地的速度大小为.
如图所示,在距地面80m高的水平面上做匀加速直线运动的飞机上每隔1s依次放下a、b、c三物体,抛出点a、b与b、c间距分别为45m和55m,分别落在水平地面上的A、B、C处.g=10m/s2
求:(1)飞机飞行的加速度;
(2)刚放下b物体时飞机的速度大小;
(3)b、c两物体落地点BC间的距离.
正确答案
解:(1)飞机在水平方向上由a经b到c做匀加速直线运动,且tab=tbc=T=1 s,由△x=aT2得
a==
=
=10 m/s2.
(2)因位置b对应a到c过程的中间时刻,故有 vb==50 m/s.
(3)设物体从被抛出到落地所用时间为t,由h=gt2得:t=
=4 s
BC间距离为:xBC=xbc+vct-vbt,
又vc-vb=aT,得:xBC=xbc+aTt=55+10×1×4=95 m.
答:
(1)飞机飞行的加速度为10 m/s2.
(2)刚放下b物体时飞机的速度大小为50 m/s.
(3)b、c两物体落地点BC间的距离为95 m.
解析
解:(1)飞机在水平方向上由a经b到c做匀加速直线运动,且tab=tbc=T=1 s,由△x=aT2得
a==
=
=10 m/s2.
(2)因位置b对应a到c过程的中间时刻,故有 vb==50 m/s.
(3)设物体从被抛出到落地所用时间为t,由h=gt2得:t=
=4 s
BC间距离为:xBC=xbc+vct-vbt,
又vc-vb=aT,得:xBC=xbc+aTt=55+10×1×4=95 m.
答:
(1)飞机飞行的加速度为10 m/s2.
(2)刚放下b物体时飞机的速度大小为50 m/s.
(3)b、c两物体落地点BC间的距离为95 m.
半径为R的自行车轮在平地上滚动,轮心速度为vC,在轮缘A处有一质点M,在如图所示的位置处(A、C连线和水平线平行)M点脱离A点飞出,则M点飞越的水平距离L为多少?
正确答案
解:M点的竖直分运动是竖直上抛运动,根据位移公式,有:
-R=
解得:
t=
故射程:x=vct=
答:M点飞越的水平距离L为.
解析
解:M点的竖直分运动是竖直上抛运动,根据位移公式,有:
-R=
解得:
t=
故射程:x=vct=
答:M点飞越的水平距离L为.
关于平抛物体运动,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平抛运动只受重力作用,加速度为g,保持不变,是匀变速曲线运动,故A错误;
D、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,根据h=得,t=
,可知平抛运动的运动时间由抛出点的高度决定,抛出点的高度越高,物体在空中飞行的时间越长,故B正确.
C、物体落地时的水平位移 x=v0t=v0,则知水平位移仅由抛出时的初速度和高度共同决定,故C错误.
D、物体水平方向做匀速直线运动,落地时有水平分速度,所以落地的速度不可能竖直向下,故D错误.
故选:B.
地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示.跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:
(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大?
(2)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?
(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
正确答案
解:(1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t,则
h=gt2
解得 t=(1)
当小车位于A点时,有
xA=vAt=L-R(2)
解(1)、(2)得vA=(L-R)
当小车位于B点时,有
xB=vBt=(3)
解(1)、(3)得vB=
(2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为
v0min=vA=(L-R)(4)
若当小车经过C点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有
xc=v0maxt=L+R (5)
解(1)、(5)得 v0max=(L+R)
所以沙袋被抛出时的初速度范围为
(L-R)≤v0≤(L+R)
(3)要使沙袋能在B处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同
tAB=(n+)
(n=0,1,2,3…)(6)
所以tAB=t=
解得v=(4n+1)πR
(n=0,1,2,3…).
答:(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度为vA=(L-R),vB=
;
(2)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度范围为(L-R)≤v0≤(L+R)
;
(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足v=(4n+1)πR
(n=0,1,2,3…).
解析
解:(1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t,则
h=gt2
解得 t=(1)
当小车位于A点时,有
xA=vAt=L-R(2)
解(1)、(2)得vA=(L-R)
当小车位于B点时,有
xB=vBt=(3)
解(1)、(3)得vB=
(2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为
v0min=vA=(L-R)(4)
若当小车经过C点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有
xc=v0maxt=L+R (5)
解(1)、(5)得 v0max=(L+R)
所以沙袋被抛出时的初速度范围为
(L-R)≤v0≤(L+R)
(3)要使沙袋能在B处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落时间相同
tAB=(n+)
(n=0,1,2,3…)(6)
所以tAB=t=
解得v=(4n+1)πR
(n=0,1,2,3…).
答:(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度为vA=(L-R),vB=
;
(2)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度范围为(L-R)≤v0≤(L+R)
;
(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足v=(4n+1)πR
(n=0,1,2,3…).
两个物体分别作平抛运动,它们质量之比为1:2,抛出点距地高度之比为1:4,抛出速度之比为1:4.抛出时两者的动能之比______,落到地面时两者的运动时间之比______,水平射程之比______.
正确答案
1:32
1:2
1:8
解析
解:根据动能的表达式得:
所以抛出时两者的动能之比为:=
根据竖直方向做自由落体运动得:
t=
所以落到地面时两者的运动时间之比为:
根据水平方向做匀速直线运动x=v0t可知:水平射程之比为=
故答案为:1:32;1:2;1:8
一物体由离地面45m高处以10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力.求:(取g=10m/s2)
(1)物体落到地面所需时间;
(2)物体的水平位移.
正确答案
解:(1)根据h=得平抛运动的时间为:
t=s;
(2)物体的水平射程为:
x=v0t=10×3m=30m;
答:(1)物体经过3s时间落地;
(2)物体的水平射程是30m;
解析
解:(1)根据h=得平抛运动的时间为:
t=s;
(2)物体的水平射程为:
x=v0t=10×3m=30m;
答:(1)物体经过3s时间落地;
(2)物体的水平射程是30m;
如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=50m,子弹射出的水平速度v=100m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?
正确答案
解:(1)子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经t时间集中目标靶,
则有:t=.
(2)目标靶做自由落体运动,则有:h=.
答:(1)从子弹由枪口射出开始计时,经0.5s时间子弹击中目标靶;
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为1.25m.
解析
解:(1)子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经t时间集中目标靶,
则有:t=.
(2)目标靶做自由落体运动,则有:h=.
答:(1)从子弹由枪口射出开始计时,经0.5s时间子弹击中目标靶;
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为1.25m.
宇航员站在某一星球表面上的某一高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落到星球表面上,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到原来的2倍,然后将小球仍从原抛出点抛出,这时抛出点与落地点之间的距离变为L.已知两落地点在同一水平面上,求该星球表面的重力加速度.
正确答案
解:设第一次抛出速度为v、高度为h,根据题意可得右图:
L2=h2+(vt)2
(L)2=h2+(2vt)2
又 h=gt2
解方程组得:g=
答:该星球表面的重力加速度的数值为.
解析
解:设第一次抛出速度为v、高度为h,根据题意可得右图:
L2=h2+(vt)2
(L)2=h2+(2vt)2
又 h=gt2
解方程组得:g=
答:该星球表面的重力加速度的数值为.
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