- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,在倾角为α的斜面的顶点将小球水平抛出,若抛出时的初速度较大,小球落到斜面上时的速度也较大,因此有人猜想:“小球落到斜面上的速度大小与平抛的初速度的大小成正比”.这个猜想是______(选填:“正确的”或“不正确的”).也有人猜想:“小球落到斜面上的速度方向与斜面的夹角随平抛的初速度大小的增大而增大”.这个猜想是______(选填:“正确的”或“不正确的”).
正确答案
正确的
不正确的
解析
解:(1小球落到斜面上时有:tanθ=,
所以竖直方向速度为vy=gt=2v0tanθ
所以速度为V==V0
,
所以速度小球落到斜面上的速度大小与平抛的初速度的大小成正比.
(2)假设落地时V0与垂直方向Vy夹角γ
α=γ-β
sinγ=
Vy=gt
sinγ=tanα
所以γ不变,是个定量
与初速度无关.
故选:正确的,不正确的.
水平抛出的小球,t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1,t+t0秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2,忽略空气阻力,重力加速度为g,则小球初速度的大小为( )
正确答案
解析
解:将t秒末和t+t0秒末的速度分解如图所示,则tan θ1=
,tan θ2=
又 vy2=vy1+gt0,解得v0=,故D正确.
故选:D.
一物体以20m/s的初速度从足够高的位置水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s2,则2s内物体的( )
正确答案
解析
解:A、2s内水平位移x=v0t=20×2=40m,竖直位移h=,则位移
,故A错误;
B、路程是运动轨迹的长度,若物体先沿水平方向运动40m,再沿竖直方向运动20m,则路程为60m,而平抛运动的轨迹是曲线,所以路程不是60m,故B错误;
C、平均速度,故C错误;
D、速度改变量的大小△v=gt=20m/s,故D正确.
故选:D
一人骑摩托车越过宽4m的小沟.如图所示,沟两边高度差h=2m,OA距离s=10m,若人骑摩托车从O点由静止开始运动做匀加速直线运动并恰好可以越过小沟,重力加速度g=10m/s2求:
(1)摩托车到达A点时速度大小?
(2)摩托车在OA段的加速度大小?(摩托车长度不计)
正确答案
解:(1)根据h=得,t=
.
则通过A点的速度.
(2)根据速度位移公式得,
解得.
答:(1)摩托车到达A点时速度大小为m/s.
(2)摩托车在OA段的加速度为2m/s2.
解析
解:(1)根据h=得,t=
.
则通过A点的速度.
(2)根据速度位移公式得,
解得.
答:(1)摩托车到达A点时速度大小为m/s.
(2)摩托车在OA段的加速度为2m/s2.
一个质量为1kg的物体以初速度10m/s水平抛出,高度下落了5m,求:(g=10m/s2)
①物体下落时间
②物体落地时候的速度.
正确答案
解:①由h=,得 t=
=
=1s
②物体落地时竖直分速度大小 vy=gt=10m/s=v0;
物体落地时候的速度 v==10
m/s,与水平方向的夹角为45°.
答:
①物体下落时间是1s.
②物体落地时候的速度大小为10m/s,与水平方向的夹角为45°.
解析
解:①由h=,得 t=
=
=1s
②物体落地时竖直分速度大小 vy=gt=10m/s=v0;
物体落地时候的速度 v==10
m/s,与水平方向的夹角为45°.
答:
①物体下落时间是1s.
②物体落地时候的速度大小为10m/s,与水平方向的夹角为45°.
如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人从A点处以速度v0沿水平方向扔小石块,已知AO=40m,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据得,t=
,则落入水中的最小初速度
,若v0>20m/s,则石块可以落入水中,故A正确.
B、石块能落入水中,则下落的高度一定,根据t=知,在空中的运动时间与初速度大小无关,故B正确.
C、石块能落入水中,则速度方向与水平面夹角的正切值tanα=,初速度越大,落水时速度方向与水平面的夹角越小,故C错误.
D、石块不能落入水中,根据,速度方向与水平面的夹角正切值tanα=
,可知tanα=2tanθ,落在斜面上,位移与水平方向的夹角不变,则速度方向与水平方向的夹角不变,可知速度方向与斜面的夹角不变,故D错误.
故选:AB.
某物理兴趣小组针对平抛运动进行以下实验探究:如图所示,在地面上方足够高的A、B两点,以v0=10m/s的初速度将P、Q小球水平抛出,探究P、Q两球能在空中相碰的条件.(g取10m/s2)
(1)该兴趣小组通过实验探究发现:只有当P球水平抛出一定的时间△t后再水平抛出Q球,P、Q两球才能在空中相碰,试求△t的大小.
(2)该兴趣小组通过实验探究还发现:只有B点距地面的高度大于某一特定值H时,P球水平抛出△t时间后再水平抛出Q球,P、Q两球才能在空中相碰,试求H的大小.
正确答案
解:(1)设Q球抛出t时间后P、Q两球在空中的C点相碰,如图所示,由平抛运动的规律和题意得:
,
v0(t+△t)+v0t=d,
由以上两式解得△t=0.2s.
t=0.4s.
(2)由题意可得:H=.
答:(1)△t的大小为0.4s;
(2)H的大小为0.8m.
解析
解:(1)设Q球抛出t时间后P、Q两球在空中的C点相碰,如图所示,由平抛运动的规律和题意得:
,
v0(t+△t)+v0t=d,
由以上两式解得△t=0.2s.
t=0.4s.
(2)由题意可得:H=.
答:(1)△t的大小为0.4s;
(2)H的大小为0.8m.
离地面高度为1500m处一架飞机以360km/h的速度水平飞行,已知投下的物体在离开飞机10s后降落伞张开,即做匀减速直线运动,为了将物体投到地面某处并减速至零,求:
(1)应该在离该地水平距离多远处开始投下.
(2)求从物体离开飞机到落地的总时间.(g=10m/s2)
正确答案
解:初速度v0=360 km/h=100 m/s,平抛的时间t=10 s
竖直分位移:h=gt2=
=500 m
打开降落伞时离地的高度:H=(1500-500)m=1000m
打开降落伞时竖直分速度:vg=gt=10×10=100 m/s
打开降落伞后,物体沿着竖直方向做匀减速直线运动,根据平均速度公式,有:
t′==
=20 s
故t总=t+t′=10+20=30s
s=v0t=100×10=1000 m
答:(1)应该在离该地水平距离1000m处开始投下.
(2)从物体离开飞机到落地的总时间为30s.
解析
解:初速度v0=360 km/h=100 m/s,平抛的时间t=10 s
竖直分位移:h=gt2=
=500 m
打开降落伞时离地的高度:H=(1500-500)m=1000m
打开降落伞时竖直分速度:vg=gt=10×10=100 m/s
打开降落伞后,物体沿着竖直方向做匀减速直线运动,根据平均速度公式,有:
t′==
=20 s
故t总=t+t′=10+20=30s
s=v0t=100×10=1000 m
答:(1)应该在离该地水平距离1000m处开始投下.
(2)从物体离开飞机到落地的总时间为30s.
在离开水平面20m高处以15m/s相同的速率分别竖直向下和水平抛出A、B两个物体,结果同时落地,g取10m/s2,求:
(1)A、B两个物体抛出的时间差.
(2)A、B两个物体落地时的距离.
正确答案
解:(1)根据匀加速直线运动位移时间公式得:
t2+3t-4=0
t=1s
即A的下落时间tA=1s
B做平抛运动,下落时间
所以A、B抛出的时间差:△t=tB-tA=1s
(2)A物体落在抛出点的正下方,B物体做平抛运动,所以A、B两个物体落地时的距离即为B物体的水平位移.
即A、B落地时的水平距离:s=v0tB=30m
答:(1)A、B两个物体抛出的时间差为1s.
(2)A、B两个物体落地时的距离为30m.
解析
解:(1)根据匀加速直线运动位移时间公式得:
t2+3t-4=0
t=1s
即A的下落时间tA=1s
B做平抛运动,下落时间
所以A、B抛出的时间差:△t=tB-tA=1s
(2)A物体落在抛出点的正下方,B物体做平抛运动,所以A、B两个物体落地时的距离即为B物体的水平位移.
即A、B落地时的水平距离:s=v0tB=30m
答:(1)A、B两个物体抛出的时间差为1s.
(2)A、B两个物体落地时的距离为30m.
一架准备空投物资的直升飞机,以10m/s的速度水平飞行,在距地面180m的高度处,欲将物资准确投放至地面目标,若不计空气阻力,g取10m/s2,则( )
正确答案
解析
解:A、B、物资投出后做平抛运动,其落地所用时间由高度决定,根据h=得:t=
=
=6 s,即物资投出后经过6 s到达地面目标.故A正确,B错误;
C、D、抛出后至落地的水平位移为:x=vt=10×6=60 m,所以应在距地面目标水平距离60 m处投出物资,故C、D错误.
故选:A.
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