- 平抛运动
- 共7059题
将小球以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,重力加速度为g,经时间t,竖直方向的速度vy=______,小球的速度v=______,发生的竖直位移y=______,小球的位移S=______.
正确答案
gt
.
解析
解:小球竖直方向上的分速度vy=gt,根据平行四边形定则知,小球的速度为:
v=,
竖直位移y=,水平位移x=v0t,则小球的位移为:
s==
.
故答案为:gt,,
,
.
平抛运动的物体,在落地前最后1秒内,其速度方向由与竖直方向由成60°角变为30°角,求物体抛出时的速度和下落的高度(g取10m/s2)
正确答案
解:设平抛运动的初速度为v0,
根据平行四边形定则,结合速度时间公式得:
,
代入数据解得:
.
根据平行四边形定则知,落地时竖直分速度为:
,
则高度为:h=.
答:物体抛出时的速度为m/s,下落的高度为11.25m.
解析
解:设平抛运动的初速度为v0,
根据平行四边形定则,结合速度时间公式得:
,
代入数据解得:
.
根据平行四边形定则知,落地时竖直分速度为:
,
则高度为:h=.
答:物体抛出时的速度为m/s,下落的高度为11.25m.
关于平抛运动(g取10m/s2),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平抛运动只受重力作用,加速度为g,是匀变速曲线运动,故A正确;
B、平抛运动竖直方向做自由落体运动,由h=,得 t=
,可知飞行时间与初速度无关,故B错误.
C、做平抛运动的物体每秒内速度增量△v=gt=g=10m/s,故C错误.
D、由h=,得知任意连续相等的时间内,物体下落高度之比为1:3:5…,故D正确.
故选:AD.
如图所示,一光滑的半径为R的圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,小球对轨道的压力恰好为零,则小球落地点C距A处多远?落地时速度多大?
正确答案
解:小球对轨道的压力为零,根据牛顿第二定律得,
mg=,
解得,
根据2R=,s=vBt,
联立两式解得s=2R.
落地时的竖直分速度,
根据平行四边形定则知,落地的速度v==
.
答:小球落地点C距A处为2R,落地时速度为.
解析
解:小球对轨道的压力为零,根据牛顿第二定律得,
mg=,
解得,
根据2R=,s=vBt,
联立两式解得s=2R.
落地时的竖直分速度,
根据平行四边形定则知,落地的速度v==
.
答:小球落地点C距A处为2R,落地时速度为.
如图所示,在半径为R的水平圆板中心轴正上方高为h处,水平抛出一小球,圆板作匀速转动.当圆板半径OA与初速度方向一致时开始抛出小球,要使球与圆板只碰一次,且落点为A,则
(1)小球的初速度v0应为多大;
(2)圆板转动的角速度为多大?
正确答案
解:(1)小球做平抛运动,在竖直方向上:
h=gt2
则运动时间
t=
又因为水平位移为R
所以球的速度
v==R•
(2)在时间t内,盘转过的角度θ=n•2π,又因为θ=ωt
则转盘角速度:
ω==2nπ
(n=1,2,3…)
答:(1)小球的初速度v0应为R;(2)圆板转动的角速度为
解析
解:(1)小球做平抛运动,在竖直方向上:
h=gt2
则运动时间
t=
又因为水平位移为R
所以球的速度
v==R•
(2)在时间t内,盘转过的角度θ=n•2π,又因为θ=ωt
则转盘角速度:
ω==2nπ
(n=1,2,3…)
答:(1)小球的初速度v0应为R;(2)圆板转动的角速度为
如图所示,在倾角为37度的光滑斜面水平以8m/s抛出一个小球A,另一小球B同时从抛出点以初速度v0滑下,经过t时间刚能与A相碰相碰(g=10m/s2,sin37°=0.60),求t和v0.
正确答案
解:由题意可得:,
代入数据解得t=1.2s
位移
又因为物体下滑时的加速度a=gsin37°=6m/s2,
由
代入数据解得v0=6.4m/s.
答:t为1.2s,v0为6.4m/s.
解析
解:由题意可得:,
代入数据解得t=1.2s
位移
又因为物体下滑时的加速度a=gsin37°=6m/s2,
由
代入数据解得v0=6.4m/s.
答:t为1.2s,v0为6.4m/s.
从高H处以水平速度v1平抛一个小球1,同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇,则( )
正确答案
解析
解:A、B设相遇的时间为t,此时小球1在竖直方向上的位移h1=gt2,小球2在竖直方向上的位移h2=v2t-
gt2.根据h1+h2=H,解得t=
.故A错误,B正确;
C、相遇时,小球1在水平方向上的位移x=v1t=,该位移为两球抛出时的水平距离.故C正确;
D、相遇时小球2上升高度是h2=v2t-gt2=
-
=H(1-
),故D错误.
故选:BC.
如图所示,某公园有喷水装置,若水从小鱼模型口中水平喷出,忽略空气阻力及水之间的相互作用,则( )
正确答案
解析
解:A、B、据题可将光的运动看作平抛运动,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,则有:
竖直方向有:h=,t=
,可知水从喷出到落入池中的时间由喷水口高度决定,与喷水速度无关,所以喷水口高度一定,运动时间一定;故AB错误.
C、D、水平方向有:x=v0t=v0,则知喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远,故C正确,D错误.
故选:C
小球A和B从离地面足够高的同一地点,分别沿相反方向在同一竖直平面内同时水平抛出,抛出时A球的速率为1m/s,B球的速率为4m/s,则从抛出到A B两球的运动方向相互垂直经过时间为______ s,此时A球与B球之间的距离为______m.
正确答案
0.2
1
解析
解:两球同时平抛运动,因此竖直方向的速度相等,
可设经过t时间两球的速度方向相互垂直,若一个球的速度与竖直方向夹角为α,则有
,解得tan
,
因此竖直的方向速度大小为vy=2v0,又因为vy=gt,所以t=.
此时两球之间的距离△x=(vA+vB)t=5×0.2m=1m.
故答案为:0.2; 1
如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置,小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动(小球与弹簧不相连),现测得小球的质量为m,桌子的高度为h,小球落地点到桌边的水平距离为s,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,则弹簧被压缩时的弹性势能为______.
正确答案
解析
解:小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动,根据h=得:t=
,所以
=
小球从初位置到被抛出前,只有只有弹簧弹力和重力做功,系统的机械能是守恒,
选取桌面为零势能面,根据机械能守恒定律得:E1=E2
即:EP弹+=EK+0,所以=
.
故答案为:.
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