- 平抛运动
- 共7059题
一个物体以初速度v0水平抛出,经时间t,竖直方向速度大小也为v0,不计空气阻力.则t为( )
正确答案
解析
解:物体在竖直方向上做自由落体运动,可知运动的时间t=,故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
(2015秋•北京月考)如图所示,质量为1kg的小球从距地面h=1.6m的A点水平抛出,恰好垂直撞在水平面上半径为1m的半圆形物体上的B点,已知O为半圆的圆心,BO与竖直方向间的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、D、恰好垂直撞在水平面上半圆形轨道的B点,B点速度分解如图所示,由几何关系得:
…①
竖直方向上物体做自由落体运动则:…②
半圆形轨道的圆心与A点的水平距离为 x′=x+Rsin37°=v0t+0.6R…③
①②③联立得:x′=1.8m,t=0.4s.故A错误,D正确;
B、由①②联立得:小球平抛的初速度为v0=3m/s,故B正确;
C、根据图,由几何关系可得:vy=gt=4m/s,由P=Fv得:P=mgvy=1×10×4W=40W,故C正确.
故选:BCD
一次消防演练中,消防员需从高楼阳台上,利用绳索下滑到地面,若绳索两端固定好后成直线,与竖直方向的夹角θ=30°,为保证行动迅速,队员甲先匀加速滑到某最大速度,再靠手摩擦匀减速滑至地面,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在阳台上同时开始向地面以速度v0=3
m/s平抛救生垫,第一个救生垫刚落到绳下端地面,接着抛第二个,结果第二个救生垫刚好与甲队员同时抵达地面,若队员甲的质量m,重力加速度g=10m/s2,忽略空气的阻力,忽略人的高度.问:
(1)高楼阳台到地面的竖直高度H=?队员甲在绳索上运动的时间t0=?
(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲在何处速度最大?最大速度为多少?
(3)如第(2)问中的减速过程中,队员甲受的摩擦力大小?
正确答案
解:(1)由救生垫平抛运动,设绳长L,根据平抛运动的分运动公式,有:
Lcosθ=
Lsinθ=v0
解得:t0=3.6s.故
L=m
由H=得:H=16.2m
(2)根据题意,加速与减速有相同的位移,所以在绳的中点时速度最大.
由得:
(3)设加速度大小为a,加速度运动中:
a==
m/s2
受力分析有:
f-mgcosθ=ma
f=
答:
(1)高楼阳台到地面的竖直高度H为16.2m,队员甲在绳索上运动的时间t0为3.6s;
(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲在绳的中点时速度最大;最大速度为6;
(3)如第(2)问中的减速过程中,队员甲受的摩擦力大小为.
解析
解:(1)由救生垫平抛运动,设绳长L,根据平抛运动的分运动公式,有:
Lcosθ=
Lsinθ=v0
解得:t0=3.6s.故
L=m
由H=得:H=16.2m
(2)根据题意,加速与减速有相同的位移,所以在绳的中点时速度最大.
由得:
(3)设加速度大小为a,加速度运动中:
a==
m/s2
受力分析有:
f-mgcosθ=ma
f=
答:
(1)高楼阳台到地面的竖直高度H为16.2m,队员甲在绳索上运动的时间t0为3.6s;
(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲在绳的中点时速度最大;最大速度为6;
(3)如第(2)问中的减速过程中,队员甲受的摩擦力大小为.
在一次“飞车过黄河“的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车在最高点时速度为40m/s,从最高点至着地点的水平距离为32m,忽略空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)汽车从最高点至着地点经历的时间;
(2)最高点与着地点的高度差.
正确答案
解:(1)汽车从最高点到着地点经历的时间t=.
(2)最高点与着地点的高度差h=.
答:(1)汽车从最高点至着地点经历的时间为0.8s;
(2)最高点与着地点的高度差为3.2m.
解析
解:(1)汽车从最高点到着地点经历的时间t=.
(2)最高点与着地点的高度差h=.
答:(1)汽车从最高点至着地点经历的时间为0.8s;
(2)最高点与着地点的高度差为3.2m.
关于平抛运动,下面的几种说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平抛运动只受重力的作用,加速度为g,是匀变速曲线运动,故AB错误;
C、平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动,所以C正确.
D、根据t=可知,运动的时间由高度决定,与初速度无关,水平位移x=v0t,与初速度和抛出点的高度都有关,所以D正确.
故选CD.
以初速度v0水平抛出一物体,当其竖直位移与水平位移相等时( )
正确答案
解析
解:小球做平抛运动,据题有:v0t=
则得:t=
此时竖直分速度为 vy=gt=2v0,竖直分位移等于水平分位移,为 y=x==v0t=
,故B正确,ACD错误.
故选:B
(1)匀速圆周运动是______(选填“匀速”、“变速”)运动.
(2)一质量为m=2kg的铁球在真空中从t=0时刻由静止自由释放,则在t=5s时刻重力的功率是:______w(设重力加速度为g=10m/s2)
(3)从20m高的楼上以4m/s的初速度水平抛出一个小球,不计空气阻力,g取10m/s2,经过______s小球落地,落地时小球在水平方向上的位移为______m.
(4)赤道处地磁场可以看成水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为0.50×10-4T.一根长20m的直导线,通有10A的电流,在此处沿东西方向水平放置,电流方向由东向西.此处地磁场对这根导线的作用力大小为______,方向______
(5)某走时准确的钟,分针和时针长度之比为1.2:1,分针与时针角速度之比为______.分针针尖与时针针尖线速度之比为______.
正确答案
解:(1)匀速圆周运动中的匀速指的是速度的大小不变,速度的方向是时刻变化的,所以匀速圆周运动是变速运动.
(2)在t=5s时刻铁球的速度为V=gt=10×5=50m/s,所以重力的瞬时功率P=mgV=20×50W=1000W.
(3)由h=gt2 可得,落地的时间t=
=
s=2s,水平位移x=V0t=4×2m=8m.
(4)磁场的方向和电流的方向垂直,由安培定则可知,导线受到的安培力为F=BIL=0.50×10-4×10×20N=1×10-2N,根据左手定则可知,安培力的方向竖直向下.
(5)在一个小时的时间内,分针每转过的角度为360度,而时针转过的角度为30度,所以角速度之比为360:30=12:1,由V=rω可得,线速度之比为14.4:1.
故答案为:(1)变速;(2)1000;(3)2,8;(4)1×10-2N,竖直向下;(5)12:1,14.4:1.
解析
解:(1)匀速圆周运动中的匀速指的是速度的大小不变,速度的方向是时刻变化的,所以匀速圆周运动是变速运动.
(2)在t=5s时刻铁球的速度为V=gt=10×5=50m/s,所以重力的瞬时功率P=mgV=20×50W=1000W.
(3)由h=gt2 可得,落地的时间t=
=
s=2s,水平位移x=V0t=4×2m=8m.
(4)磁场的方向和电流的方向垂直,由安培定则可知,导线受到的安培力为F=BIL=0.50×10-4×10×20N=1×10-2N,根据左手定则可知,安培力的方向竖直向下.
(5)在一个小时的时间内,分针每转过的角度为360度,而时针转过的角度为30度,所以角速度之比为360:30=12:1,由V=rω可得,线速度之比为14.4:1.
故答案为:(1)变速;(2)1000;(3)2,8;(4)1×10-2N,竖直向下;(5)12:1,14.4:1.
将小球以3m/s的速度平抛出去,它落地时的速度为5m/s,则小球在空中运行的时间为______(g=l0m/s2)
正确答案
0.4s
解析
解:落地时竖直方向分速度为:vy==
m/s=4m/s
物体在空中运行的时间为:t==
s=0.4s
故答案为:0.4s
小球以水平初速度v0抛出,经过一段时间t后,速度大小为v1,则小球在这段时间内速度的变化量为______.又经过相同的时间t后,小球的速度v2=______.
正确答案
解析
解:将速度v1正交分解,水平分速度为v0,故速度变化量等于竖直分速度的增加量,为:;
又经过相同的时间t后,竖直分速度增加量也为,故竖直分速度变为:2
;
此时小球的速度为:v′=;
故答案为:,
.
《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒.某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示.其中h1=0.8m,l1=2m,h2=2.4m,l2=m,请回答下面问题(g=10m/s2):
(1)小鸟飞出能否直接打中肥猪?请用计算结果进行说明.
(2)如果小鸟弹出后,先掉到台面的草地上,接触地面瞬间竖直速度变为0,水平速度不变,小鸟在草地上滑行一段距离后飞出.若小鸟的初速度为3m/s,要打中肥猪,小鸟和台面的草地间的动摩擦因数μ应为多少?
正确答案
解:(1)设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒,则:
h1+h2=gt2
解得:t==
s=0.8s.
根据 l1+l2=v0t
解得:v0==
m/s≈3.4m/s.
设小球水平弹出后,下落竖直高度h1的水平射程为x
根据x=v0t,h=gt2得:
x=v0=3.4×
m=1.36m<l1
可见小鸟先落在台面上,不能直接击中堡垒.
(2)从小鸟飞出到落到草地上
h1=gt12
又 l=v0t1;l=1.2m
解得△l=l1-l=2-1.2=0.8(m)
从小鸟飞出平台时速度为v1
则 h2=gt22
l2=v1t2;
解得 v2=2.5m/s
又△l=
解得 μ=
答:
(1)小鸟飞出不能直接打中肥猪.
(2)要打中肥猪,小鸟和台面的草地间的动摩擦因数μ应为.
解析
解:(1)设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒,则:
h1+h2=gt2
解得:t==
s=0.8s.
根据 l1+l2=v0t
解得:v0==
m/s≈3.4m/s.
设小球水平弹出后,下落竖直高度h1的水平射程为x
根据x=v0t,h=gt2得:
x=v0=3.4×
m=1.36m<l1
可见小鸟先落在台面上,不能直接击中堡垒.
(2)从小鸟飞出到落到草地上
h1=gt12
又 l=v0t1;l=1.2m
解得△l=l1-l=2-1.2=0.8(m)
从小鸟飞出平台时速度为v1
则 h2=gt22
l2=v1t2;
解得 v2=2.5m/s
又△l=
解得 μ=
答:
(1)小鸟飞出不能直接打中肥猪.
(2)要打中肥猪,小鸟和台面的草地间的动摩擦因数μ应为.
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