- 平抛运动
- 共7059题
从某一高处将一小球以10m/s的初速度水平抛出,落地点到抛出点的水平距离为10m,(小球可视为质点,空气阻力忽略不计,g取10m/s2).求:
(1)小球在空中飞行时间;
(2)小球抛出时的高度.
正确答案
解:
(1)小球在水平方向上做匀速直线运动,根据t=得,
解得小球在空中运动的时间 t=s=1s
(2)小球在竖直方向上做自由落体运动,根据h=gt2
m=5m.
答:
(1)小球在空中飞行时间是1s;
(2)小球抛出时的高度是5m.
解析
解:
(1)小球在水平方向上做匀速直线运动,根据t=得,
解得小球在空中运动的时间 t=s=1s
(2)小球在竖直方向上做自由落体运动,根据h=gt2
m=5m.
答:
(1)小球在空中飞行时间是1s;
(2)小球抛出时的高度是5m.
在1125m的高空有一驾飞机以86.6m/s的速度水平飞行(g取10m/s2)
求:(1)从飞机上掉下的物体经多长时间落地?
(2)物体从掉下到落地,水平方向移动的距离多大?
正确答案
解:(1)由题意可知,物体从飞机上落下后做平抛运动
因为在竖直方向上做自由落体运动,所以由h=可得:
t==
s=15s.
(2)因为在水平方向上物体做匀速直线运动,所以由s=v0t可得:
x=v0t=86.6×15m=1299m
答:
(1)从飞机上掉下的物体经过15s落地.
(2)物体掉下到落地,水平方向移动的距离为1299m.
解析
解:(1)由题意可知,物体从飞机上落下后做平抛运动
因为在竖直方向上做自由落体运动,所以由h=可得:
t==
s=15s.
(2)因为在水平方向上物体做匀速直线运动,所以由s=v0t可得:
x=v0t=86.6×15m=1299m
答:
(1)从飞机上掉下的物体经过15s落地.
(2)物体掉下到落地,水平方向移动的距离为1299m.
将以物体以v0=8m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,抛出点地面的高度为h=1.8m.g取10m/s2,求:
(1)物体在空中飞行时间;
(2)物体飞行的水平距离;
(3)物体落地时的速度大小和方向.
正确答案
解:(1)根据h=得物体在空中的时间为:
t=.
(2)物体飞行的水平距离为:
x=v0t=8×0.6m=4.8m.
(3)物体落地时竖直分速度为:
vy=gt=10×0.6m/s=6m/s,
则落地的速度大小为:
v=,
设速度方向与水平方向的夹角为θ,则有:
tan,
解得:θ=37°.
答:(1)物体在空中飞行时间为0.6s;
(2)物体飞行的水平距离为4.8m;
(3)物体落地时的速度大小为10m/s,方向与水平方向的夹角为37°.
解析
解:(1)根据h=得物体在空中的时间为:
t=.
(2)物体飞行的水平距离为:
x=v0t=8×0.6m=4.8m.
(3)物体落地时竖直分速度为:
vy=gt=10×0.6m/s=6m/s,
则落地的速度大小为:
v=,
设速度方向与水平方向的夹角为θ,则有:
tan,
解得:θ=37°.
答:(1)物体在空中飞行时间为0.6s;
(2)物体飞行的水平距离为4.8m;
(3)物体落地时的速度大小为10m/s,方向与水平方向的夹角为37°.
以V0的速度水平抛出一物体,当其竖直分位移和水平分位移相等时,则此物体的即时速度的大小为______,运动时间为______,运动的位移是______.
正确答案
解析
解:根据题意有:gt2=v0t得:t=
此时物体的竖直分速度为:vy=gt=2v0,
根据平行四边形定则得:v==
位移为:s=x=
v0t=
故答案为:,
,
.
平抛运动可以分解为水平方向的______.和竖直方向的______.物体以初速度V0水平抛出t时间后,物体的竖直位移为______.平抛物体的加速度是______(填变或不变).
正确答案
匀速直线运动
自由落体运动
不变
解析
解:平抛运动水平方向没有外力,竖直方向受一重力作用,可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,由竖直方向h=,水平方向B可知空中运动的时间与物体抛出的初速度大小无关,只由抛出点离水平地面的高度决定.
故答案为:匀速直线运动 自由落体运动 不变
如图所示,a、b的质量均为m,a从角为45°的光滑固定斜面顶端无初速地下滑,b从斜面顶端以初速度υ0平抛,对二者的运动过程以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体a受重力和支持力,根据牛顿第二定律得:mgsin45°=ma,得:a=g,可知a物体做匀变速运动.物体b做平抛运动,加速度为g,也是匀变速运动.故A正确.
B、对a运用动能定理有:mgh=-0,得:va=
;
对b运用动能定理,有mgh=-
,得:vb=
,则知落地时b球的速率大于a球的速率.故B错误.
C、重力做功WG=mgh,m和h相同,则重力做功相同.a的加速度为:a=g<g,竖直分速度:ay=asin45°=
g<g,而b竖直方向的加速度为g,根据位移时间公式x=
,可知,a的运动时间大于b的运动时间,由平均功率公式P=
,则知b的重力平均功率大,故C错误.
D、重力做功相同,则重力势能的变化量相同,故D正确.
故选:AD
如图所示,在一次空地演习中,离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射,并在上升过程中将炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,已知v1、H、s,求v2.
正确答案
解:炮弹运行的时间为:t=,
在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移为:h1=gt2,
拦截炮弹在这段时间内向上的位移为:h2=v2t-gt2.
则:H=h1+h2=v2t=v2,
得:v2=
答:v2为.
解析
解:炮弹运行的时间为:t=,
在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移为:h1=gt2,
拦截炮弹在这段时间内向上的位移为:h2=v2t-gt2.
则:H=h1+h2=v2t=v2,
得:v2=
答:v2为.
如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻力.(sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10m/s2),则AO两点间的距离为______m,运动员离开O点时的速度为______m/s.
正确答案
75
20
解析
解:根据h=得,OA的竖直高度h=
.
则OA=.
水平距离x=OA•cos37°=75×0.8m=60m.
则运动员离开O点的速度.
故答案为:75,20.
在某次篮球运动中,球打到篮板上后垂直反弹,运动员甲跳起来去抢篮板,刚好没有碰到球,球从站在他身后的乙的头顶擦过,落到了地面上(如图所示).已知甲跳起的摸高是h1,起跳时距篮板的水平距离为s1,乙的身高是h2,站立处距甲的水平距离为s2,请根据这此数据求出篮球垂直反弹的速度v0.
正确答案
解:设篮板的高度为H.
对于篮球从反弹到甲处的过程有:s1=v0…①
对于篮球从反弹到乙处的过程有:s1+s2=v0…②
联立①②解得:v0=
答:篮球垂直反弹的速度v0是.
解析
解:设篮板的高度为H.
对于篮球从反弹到甲处的过程有:s1=v0…①
对于篮球从反弹到乙处的过程有:s1+s2=v0…②
联立①②解得:v0=
答:篮球垂直反弹的速度v0是.
如图(a)所示,两个相同的盛水容器,密闭时装有相同水位的水.现在它们顶部各插有一根两端开口的玻璃管,甲容器中的玻璃管下端插入水中,乙容器中的玻璃管下端在水面上方.若打开容器底部的阀门,两个容器中均有水流出,在开始的一段时间内,水流出的速度不变的是______.(选填“甲”或“乙”)
某同学根据这一现象,猜测水流速度可能与水面上空气的压强有关,他为了验证这一猜想,设计了如图(b)所示的装置,阀门K2控制的容器底部出水小孔是水平的.利用阀门K1可以改变密闭容器内水面上方气体的压强,利用平抛运动知识可获得K2刚打开时流出水的初速度.在一次实验中水深h=1m保持不变的情况下,测出水刚流出时的初速度和对应的水面上气体压强的数据记录如下表所示:
该同学根据表格中数据,推得水面上气体的压强与水流初速度的关系为______,并推出外界大气压强值为______(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2).
正确答案
解:1、乙容器中液体流速取决与容器底部管口与液面的压强差,乙图中随着液面与容器底部高度差的减小,流水逐渐变慢.而甲容器中压强差等于玻璃管底部与容器底部的高度差,故开始时液体流速不变,类似输液器.
2、从表格中数据来看,压强增大,初速度也增大,呈单调递增,前三组数据表明,压强增加大约0.1×105pa,速度增加大约2m/s,但是后三组数据显示,压强增加大约0.2×105pa,速度增加仍大约2m/s,所以p-v不呈线性函数关系.进一步观察表中数据发现,压强差与速度的平方差成正比,有
代入数据得K=500.
所以
把p1、v1的数据带入,化简得:p=500v2+0.9×105Pa
当上部为一个大气压时,水流的初速度仅有自身的压强产生,根据平抛运动规律
带入上面的结论中,可得大气压强为.
故答案为:甲,p=500v2+0.9×105Pa,1×105pa.
解析
解:1、乙容器中液体流速取决与容器底部管口与液面的压强差,乙图中随着液面与容器底部高度差的减小,流水逐渐变慢.而甲容器中压强差等于玻璃管底部与容器底部的高度差,故开始时液体流速不变,类似输液器.
2、从表格中数据来看,压强增大,初速度也增大,呈单调递增,前三组数据表明,压强增加大约0.1×105pa,速度增加大约2m/s,但是后三组数据显示,压强增加大约0.2×105pa,速度增加仍大约2m/s,所以p-v不呈线性函数关系.进一步观察表中数据发现,压强差与速度的平方差成正比,有
代入数据得K=500.
所以
把p1、v1的数据带入,化简得:p=500v2+0.9×105Pa
当上部为一个大气压时,水流的初速度仅有自身的压强产生,根据平抛运动规律
带入上面的结论中,可得大气压强为.
故答案为:甲,p=500v2+0.9×105Pa,1×105pa.
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