- 平抛运动
- 共7059题
如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,若a、b、c的飞行时间分别为ta、tb、tc,抛出的初速度分别为va、vb、vc,则( )
正确答案
解析
解:根据h=得t=
.因为ha<hb=hc,可知ta<tb=tc.
在水平方向上,有x=v0t,因为ta<tb=tc,xa>xb>xc,则初速度va>vb>vc.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
某物理兴趣实验小组为了研究不同运动的规律,在实验室完成了如下的操作:首先将一足够长的光滑木板倾斜固定(如图),倾角θ=30°,该小组的同学将一小球由A点以v1=6m/s的速度水平抛出,落在图中B点,第二次该小组同学从A点以沿倾斜木板向下的初速度v2释放小球,小球再次到达图中B点时所用的时间恰好与第一次相同(g=10m/s2).求:
(1)A、B两点间的距离s;
(2)小球沿倾斜木板向下的初速度v2.
正确答案
解:(1)对于平抛运动的小球,有:
tanθ==
=
得 t==
s=
s
A、B两点间的距离 s==
m=4.8m
(2)对于斜面上下滑的小球,由牛顿第二定律有,mgsin30°=ma,a=5m/s2;
且有 s=v2t+
则 v2=-
=
-
=3
m/s
答:
(1)A、B两点间的距离s是4.8m;
(2)小球沿倾斜木板向下的初速度v2是3m/s.
解析
解:(1)对于平抛运动的小球,有:
tanθ==
=
得 t==
s=
s
A、B两点间的距离 s==
m=4.8m
(2)对于斜面上下滑的小球,由牛顿第二定律有,mgsin30°=ma,a=5m/s2;
且有 s=v2t+
则 v2=-
=
-
=3
m/s
答:
(1)A、B两点间的距离s是4.8m;
(2)小球沿倾斜木板向下的初速度v2是3m/s.
在水平地面上方高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B.已知A球的初速为vA,B球的初速为vB,且vA>vB,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据h=gt2,解得t=
,则知物体在空中运动的时间由高度决定,与初速度无关,h相同,则t相同,故A错误.
B、由x=v0t=v0,知高度一定,水平初速度越大,物体的水平射程越大,则A球的射程大于B球的射程.故B正确.
C、遇到竖直墙时,水平位移相等,因为vA>vB,所以tA<tB,根据h=gt2,知下降的高度hA<hB,则A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度.故C错误.
D、竖直方向上的分速度vy=gt,则小球的速度v==
,经过相同的时间竖直分速度相同,根据平行四边形定则知,任意时刻A球的速率大于B球的速率.故D正确.
故选:BD
取A、B两只飞镖,在离墙壁一定距离的同一处,将它们水平掷出,不计空气阻力,两只飞镖插在靶上的状态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C、由于两个飞镖从同一个点抛出,水平位移相同,但是B在A的下面,说明B在竖直方向上的位移比A的大,由h=gt2得,B的运动的时间要比A的长,所以A初速度要比B的大,故A错误,C正确.
B、由A的分析可知A镖的初速度大,由于运动的时间很短,AB在竖直方向上的速度的差别很小,所以A的末速度要比B的末速度大,故B错误.
D、平抛运动的规律与物体的质量无关,所以不能判断AB质量的关系,故D错误.
故选:C.
平抛运动的物体其运动轨迹是一条( )
正确答案
解析
解:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,x=v0t,
竖直方向上做自由落体运动,y=,
联立两式解得y=,可知平抛运动的轨迹是抛物线.
故选:B
如图所示,小物块位于半径为R的半球顶端.若给小物块以水平的初速度v0时,物块对球顶恰好无压力,则( )
正确答案
解析
解:
A、物体在球顶仅受重力,又有水平初速度,所以做平抛运动.故A错误.
B、C、D、由于物块在最高点对球顶没有压力,即向心力全部是由重力提供,即m=mg,则v0=
.
由R=得,t=
,则水平位移x=v0t=
R.
落地时竖直方向上的分速度大小为 vy=gt=
设落地时速度与地面的夹角为θ,有 tanθ==
=
,θ≠45°,故B、C正确,D错误.
故选:BC.
如图所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下,滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h=1.4m、宽L=1.2m的长方体障碍物,为了不触及这个障碍物,他必须在距水平地面高度H=3.2m的A点沿水平方向跳起离开斜面.已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)若运动员不触及障碍物,他从A点起跳后到落至水平面的过程所经历的时间;
(2)运动员为了不触及障碍物,他从A点跳离斜面的最小速度.
正确答案
解:(1)由平抛规律:H=得:
代入数据:t=0.8s
(2)设运动员刚好不触及障碍物的情况下,在A点的水平速度为v0
则y=H-h=1.8m
x=Hcotθ+L=3.6m
由平抛运动规律得:
X=v0t
Y=gt2
代入数据得v0=6.0m/s.
答:(1)从A点起跳后到落至水平面的过程所经历的时间为0.8s.
(2)跳离斜面的最小速度6.0m/s.
解析
解:(1)由平抛规律:H=得:
代入数据:t=0.8s
(2)设运动员刚好不触及障碍物的情况下,在A点的水平速度为v0
则y=H-h=1.8m
x=Hcotθ+L=3.6m
由平抛运动规律得:
X=v0t
Y=gt2
代入数据得v0=6.0m/s.
答:(1)从A点起跳后到落至水平面的过程所经历的时间为0.8s.
(2)跳离斜面的最小速度6.0m/s.
以初速度υ0水平抛出一个物体,落地速度为υt,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为______,抛出点离地面的高度为______.
正确答案
解析
解:物体的初速度为υ0,落地速度为υt,
所以物体在竖直方向的速度的大小为vy=,
在竖直方向上是自由落体运动,所以vy=gt=,
所以物体在空中飞行的时间为t==
.
根据vy2=2gh可得,
抛出点离地面的高度h==
.
故答案为:
如图所示,小球自水平地面上方高h处以某一速度水平抛出,落地点距抛出点的水平距离为2h.已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)小球抛出时的速度大小.
(2)小球落地时的速度大小.
正确答案
解:(1)小球做平抛运动,在竖直方向上有:
h=gt2,得 t=
.
水平方向上有:2h=v0t
则 v0=2h=
.
(2)小球落地时竖直分速度 vy=gt=
根据平行四边形定则得,落地的速度大小 v==2
答:
(1)小球抛出时的速度大小是.
(2)小球落地时的速度大小是2.
解析
解:(1)小球做平抛运动,在竖直方向上有:
h=gt2,得 t=
.
水平方向上有:2h=v0t
则 v0=2h=
.
(2)小球落地时竖直分速度 vy=gt=
根据平行四边形定则得,落地的速度大小 v==2
答:
(1)小球抛出时的速度大小是.
(2)小球落地时的速度大小是2.
一物体做平抛运动,从抛出点算起,1秒末其水平分速度与竖直分速度大小相等,经3秒落地,若取g=10m/s2,则物体在( )
正确答案
解析
解:A、由题可得平抛运动的初速度v0=gt1=10m/s,根据h=,则第1s内、第2s内、第3s内的竖直位移分别为5m、15m、25m,由x=v0t得每一秒内水平位移是10m,
结合平行四边形定则知,第1s内的位移为5m,第2s内的位移5
m,第3s内的位移为5
m.故A错误.
B、因为平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,由△v=at=gt知相等时间内的速度变化量相等.故B正确.
C、竖直方向上相等时间内的位移之差等于gT2=10m,但是水平方向上做匀速直线运动,最终的位移之差不满足该关系.故C错误.
D、因为平抛运动的初速度为10m/s,则落地时的水平位移 x=v0t=10×3m=30m.故D正确.
故选:BD.
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