- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,一物体自P点以初速度10m/s做平抛运动,恰好垂直打到倾角为45°的斜面上的Q点(g=10m/s2).则PQ两点间的距离为( )
正确答案
解析
解:因为物体垂直打在斜面上,根据平行四边形定则知,物体的竖直分速度vy=v0=10m/s,
则运动的时间t=,
所以水平位移x=v0t=10×1m=10m,竖直位移y=,
则PQ两点间的距离s=m.
故选:C.
如图,质量为0.4Kg的物体置于圆形水平转台边缘,小物块随转台由静止开始转动,当转速缓慢增加到某值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2
求:(1)物块做平抛运动的初速度大小V0;
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
(3)在这一过程中,摩擦力对物体做的功.
正确答案
解:(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有 H=gt2 ①
在水平方向上 s=v0t ②
由①②得 v0=s=0.4×
m/s=1m/s
(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有fm=m③
fm=μN=μmg ④
由③④式解得μ==
=0.2
(3)物体加速过程,根据动能定理得:W==
0.4×12=0.2J
答:
(1)物块做平抛运动的初速度大小为1m/s.
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ为0.2.
(3)在这一过程中,摩擦力对物体做的功为0.2J.
解析
解:(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有 H=gt2 ①
在水平方向上 s=v0t ②
由①②得 v0=s=0.4×
m/s=1m/s
(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有fm=m③
fm=μN=μmg ④
由③④式解得μ==
=0.2
(3)物体加速过程,根据动能定理得:W==
0.4×12=0.2J
答:
(1)物块做平抛运动的初速度大小为1m/s.
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ为0.2.
(3)在这一过程中,摩擦力对物体做的功为0.2J.
关于平抛运动,下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、平抛运动的初速度水平,仅受重力,则平抛运动的轨迹是曲线.平抛运动的速度大小和方向不断变化,所以平抛运动是变速运动.故A正确.
B、平抛运动的加速度不变,为g,做匀变速曲线运动.故B正确.
C、D、平抛运动竖直方向做自由落体运动,由h=,得t=
,则知平抛运动的落地时间t由抛出点的高度决定,与v0无关.
水平射程s=v0t=v0,则s由初速度v0和下落的高度h共同决定,故C正确,D错误.
本题选错误的,故选:D
(2015秋•辽宁校级期末)一个物体以初速度v0水平抛出,经过时间t时其速度大小是v0,那么t为( )
正确答案
解析
解:根据平行四边形定则知,t时刻物体竖直分速度为 vy==
=v0
根据速度时间公式得,t==
故选:A
如图所示,某物体自空间O点以水平初速度v0抛出,落在地面上的A点,其轨迹为一抛物线.现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上,然后将此物体从O点由静止释放,受微小扰动而沿此滑道滑下.P为滑道上一点,OP连线与竖直成45°角,则此物体( )
正确答案
解析
解:A、物体从O点由静止释放,始终沿着轨迹运动,不会脱离滑道,所以A错误;
C、物体若做平抛运动,有:,则t=
.现在物体做的运动不是平抛运动,运动时间不等于
.故C错误.
B、物体若做平抛运动,运动到P点时竖直方向上的分速度vy=gt=2v0,此时速度与水平方向的夹角为α,则.物块沿该轨道滑动,只有重力做功,根据动能定理得,mgh=
,解得
,所以v=2v0.则物体经过P点时,速度的竖直分量
.故B正确,D错误.
故选:B.
水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°,(g=10m/s2.求:
(1)石子的抛出点距地面的高度;
(2)石子抛出的水平初速度.
(3)石子下落0.3s时的速度.
正确答案
解:(1)根据h=得:h=
.
(2)小球落地时竖直方向上的分速度vy=gt=4m/s.
tan53=
则.
(3)石子下落0.3s时的竖直分速度vy=gt=3m/s
则v=.
答:(1)石子的抛出点距地面的高度为0.8m.
(2)石子抛出的水平初速度为3m/s.
(3)石子下落0.3s时的速度为3m/s.
解析
解:(1)根据h=得:h=
.
(2)小球落地时竖直方向上的分速度vy=gt=4m/s.
tan53=
则.
(3)石子下落0.3s时的竖直分速度vy=gt=3m/s
则v=.
答:(1)石子的抛出点距地面的高度为0.8m.
(2)石子抛出的水平初速度为3m/s.
(3)石子下落0.3s时的速度为3m/s.
如图所示,小物块A在粗糙水平面上做直线运动,经距离l时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=5.0m,s=0.9m,A、B质量相等且m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数µ=0.45,桌面高h=0.45m.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)A、B一起平抛的初速度v;
(2)小物块A的初速度v0.
正确答案
解:(1)两木块离开桌面后做平抛运动,设在空中飞行的时间为t,根据平抛运动规律有:
竖直方向有:h=
水平方向有:s=vt
联立解得:v=s=0.9×
m/s=3.0m/s
(2)A、B碰撞过程,取向右方向为正方向,以AB整体为研究对象,由动量守恒定律得:
mv′=2mv
则得:v′=2v=6m/s
A在桌面上滑行过程,由动能定理得:
-μmgl=-
联立得:v0==
m/s=9m/s
答:
(1)A、B一起平抛的初速度v为3.0m/s;
(2)小物块A的初速度v0为9m/s.
解析
解:(1)两木块离开桌面后做平抛运动,设在空中飞行的时间为t,根据平抛运动规律有:
竖直方向有:h=
水平方向有:s=vt
联立解得:v=s=0.9×
m/s=3.0m/s
(2)A、B碰撞过程,取向右方向为正方向,以AB整体为研究对象,由动量守恒定律得:
mv′=2mv
则得:v′=2v=6m/s
A在桌面上滑行过程,由动能定理得:
-μmgl=-
联立得:v0==
m/s=9m/s
答:
(1)A、B一起平抛的初速度v为3.0m/s;
(2)小物块A的初速度v0为9m/s.
在倾角为θ的斜面上O点以初速度v0平抛一小球,小球落在斜面上A点.求:
(1)小球从O飞到A点的时间及O、A两点间的距离.
(2)从抛出开始经多长时间离斜面最远?最远距离为多少?
正确答案
解:(1)小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,由题有:
=tanθ
解得:t=
水平位移为:x=v0t=
则O、A两点间的距离为:S==
(2)采用正交分解法,将该运动分解在沿斜面和垂直于斜面两个方向上,那么在x方向物体做匀加速直线运动,在y方向物体做匀减速直线运动,有:v0x=v0cosθ,v0y=v0sinθ,
ax=gsinθ ay=gcosθ
当vy=0时物体离斜面最远,有:v0sinθ-ayt1=0
故有:t=
设最远距离为h,则有:=2ayh
所以解得:h=sinθtanθ.
答:(1)小球从O飞到A点的时间为,O、A两点间的距离为
.
(2)从抛出开始经时间离斜面最远,最远距离为
sinθtanθ.
解析
解:(1)小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,由题有:
=tanθ
解得:t=
水平位移为:x=v0t=
则O、A两点间的距离为:S==
(2)采用正交分解法,将该运动分解在沿斜面和垂直于斜面两个方向上,那么在x方向物体做匀加速直线运动,在y方向物体做匀减速直线运动,有:v0x=v0cosθ,v0y=v0sinθ,
ax=gsinθ ay=gcosθ
当vy=0时物体离斜面最远,有:v0sinθ-ayt1=0
故有:t=
设最远距离为h,则有:=2ayh
所以解得:h=sinθtanθ.
答:(1)小球从O飞到A点的时间为,O、A两点间的距离为
.
(2)从抛出开始经时间离斜面最远,最远距离为
sinθtanθ.
如图所示一人在26m高处,以3
m/s的初速度与水平线成45°的俯角向斜下方抛出一物体,求:
此物体落地点距抛出点正下方的水平距离x和物体自抛出至落地所用的时间t.(不计空气阻力和浮力等影响,g取10m/s2)
正确答案
解:将物体的运动分解为水平和竖直两个方向,竖直方向上做匀加速直线运动,初速度为 vy0=v0sin45°=3m/s,加速度为g
则有 h=vy0t+
代入得:26=3t+5t2;
解得 t=2s(另一值不合理舍去)
物体在水平方向上做速度为vx=v0cos45°=3m/s的匀速直线运动,则物体落地点距抛出点正下方的水平距离 x=vxt=6m
答:物体落地点距抛出点正下方的水平距离是6m,物体自抛出至落地所用的时间t是2s.
解析
解:将物体的运动分解为水平和竖直两个方向,竖直方向上做匀加速直线运动,初速度为 vy0=v0sin45°=3m/s,加速度为g
则有 h=vy0t+
代入得:26=3t+5t2;
解得 t=2s(另一值不合理舍去)
物体在水平方向上做速度为vx=v0cos45°=3m/s的匀速直线运动,则物体落地点距抛出点正下方的水平距离 x=vxt=6m
答:物体落地点距抛出点正下方的水平距离是6m,物体自抛出至落地所用的时间t是2s.
如图所示,以υ0=9.8m/s的水平速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上,则
(1)物体飞行的时间是多少?(本题g=9.8m/s2)
(2)物体的位移是多少?
正确答案
解:(1)由题物体做平抛运动,将速度分解成水平和竖直两个方向如图,则
竖直分速度为vy=vxtanθ
而物体在水平方向的分运动是匀速直线运动,竖直方向的分运动是自由落体运动,则有
vx=v0,vy=gt,
则得:vy=v0cotθ
所以 t==
s=
s
(2)水平位移 x=v0t=9.8×m=9.8
m.
竖直位移 y=gt2=
×10×(
)2 m=15m.
合位移s==
m≈22.65m
答:
(1)物体飞行的时间是s.
(2)物体的位移约是22.65m.
解析
解:(1)由题物体做平抛运动,将速度分解成水平和竖直两个方向如图,则
竖直分速度为vy=vxtanθ
而物体在水平方向的分运动是匀速直线运动,竖直方向的分运动是自由落体运动,则有
vx=v0,vy=gt,
则得:vy=v0cotθ
所以 t==
s=
s
(2)水平位移 x=v0t=9.8×m=9.8
m.
竖直位移 y=gt2=
×10×(
)2 m=15m.
合位移s==
m≈22.65m
答:
(1)物体飞行的时间是s.
(2)物体的位移约是22.65m.
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