- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,将小球沿与水平方向成α角以速度v向右侧抛出,经时间t1击中墙上距水平面高度为h1的A点;再将此球仍从同一点以相同速率抛出,抛出速度与水平方向成β(β>α)角,经时间t2击中墙上距水平面高度为h2的B点(图中未标出),空气阻力不计.则( )
正确答案
解析
解:A、B、设小球抛出点离墙的距离为x,击中墙上距水平面高度为h,任意一球的初速度与水平方向的夹角为θ.
小球做斜上抛运动,水平方向做匀速直线运动,则有:x=vcosθ•t
则得运动时间为t=
据题:β>α,cosα>cosβ,x和v大小相等,由上式可知,一定有t1<t2.故A正确,B错误;
C、D小球竖直方向上做竖直上抛运动,则有:
h=vsinθt-
所以有:h1=vsinαt1-,h2=vsinβt2-
由上分析知:t1<t2,β>α,无法比较h1和h2的大小.故CD错误.
故选:A.
在490m高空,以240m/s的速度水平飞行的轰炸机追击一鱼雷艇,该艇正以25m/s的速度与飞机同方向行驶,求飞机应在鱼雷艇后面多远处投弹才能击中目标?
正确答案
解析:如图,炸弹做平抛运动,初速度为v1=240m/s,艇速v2=25m/s,
炸弹飞行时间t==10s
∴△x=v1t-v2t=(v1-v2)t=(240-25)×10m=2150m
即飞机应在鱼雷艇后面2150m处投弹才能击中目标.
答:飞机应在鱼雷艇后面2150m处投弹才能击中目标.
解析
解析:如图,炸弹做平抛运动,初速度为v1=240m/s,艇速v2=25m/s,
炸弹飞行时间t==10s
∴△x=v1t-v2t=(v1-v2)t=(240-25)×10m=2150m
即飞机应在鱼雷艇后面2150m处投弹才能击中目标.
答:飞机应在鱼雷艇后面2150m处投弹才能击中目标.
一个物体从20米高处以15m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,求:(g=10m/s2)
(1)落地所经过的时间?
(2)落地时速度?
正确答案
解:(1)平抛运动竖直方向做自由落体运动,则有:
解得:
(2)竖直方向速度:vy=gt=10×2=20m/s
合速度:v==
=25m/s
=
,故θ=53°
答:(1)这个物体落地的时间为2s;
(2)这个物体落地时的速度大小为25m/s,与水平方向夹角53°.
解析
解:(1)平抛运动竖直方向做自由落体运动,则有:
解得:
(2)竖直方向速度:vy=gt=10×2=20m/s
合速度:v==
=25m/s
=
,故θ=53°
答:(1)这个物体落地的时间为2s;
(2)这个物体落地时的速度大小为25m/s,与水平方向夹角53°.
水平抛出一物体,在(t-1)s时的速度方向与水平面成30°角,在ts时速度方向与水平面成45°角,则时间t=______s.
正确答案
解析
解:设初速度为v0,根据平行四边形定则得,(t-1)s时刻竖直分速度,
ts时竖直分速度vy2=v0,
根据vy2-vy1=gt得,解得,
根据vy2=gt得,t=.
故答案为:.
(2015春•灵宝市月考)把一小球从离地面h=5m处,以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,(g=10m/s2).求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度方向与地面的夹角.
正确答案
解:(1)根据h=得,t=
,
(2)小球落地点离抛出点的水平距离x=v0t=10×1m=10m.
(3)落地时竖直分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s,
tan,解得速度方向与地面的夹角为45°.
答:(1)小球在空中的运动时间为1s.
(2)小球落地点离抛出点的水平距离为10m.
(3)小球落地时的速度方向与地面的夹角为45°.
解析
解:(1)根据h=得,t=
,
(2)小球落地点离抛出点的水平距离x=v0t=10×1m=10m.
(3)落地时竖直分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s,
tan,解得速度方向与地面的夹角为45°.
答:(1)小球在空中的运动时间为1s.
(2)小球落地点离抛出点的水平距离为10m.
(3)小球落地时的速度方向与地面的夹角为45°.
决定一物体平抛运动飞行时间是( )
正确答案
解析
解:平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据h=gt2,得:t=
.
知平抛运动的时间由抛出时物体的高度决定,与初速度、物体的质量无关.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一m=1kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(取g=10m/s2).
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.
(3)若小球自H=0.3m处静止释放,求小球到达F点对轨道的压力大小.
正确答案
解:(1)根据mg=得,
要使小球能沿圆轨道运动,小球在D点的速度至少为
A到D,由动能定理得:
得Hmin=0.2m
(2)小球在D点作平抛运动,设小球在D点的速度为v2x=v2t=r,
A到D,由动能定理得:
代入数据,由以上各式可得h=0.1m
(3)小球从A到F,由动能定理得:
由向心力公式:
代入数据得NF=65N
由牛顿第三定律可知:球在F点对轨道的压力大小为
答:(1)H至少0.2m.
(2)h的大小为0.1m.
(3)小球到达F点对轨道的压力大小为65N.
解析
解:(1)根据mg=得,
要使小球能沿圆轨道运动,小球在D点的速度至少为
A到D,由动能定理得:
得Hmin=0.2m
(2)小球在D点作平抛运动,设小球在D点的速度为v2x=v2t=r,
A到D,由动能定理得:
代入数据,由以上各式可得h=0.1m
(3)小球从A到F,由动能定理得:
由向心力公式:
代入数据得NF=65N
由牛顿第三定律可知:球在F点对轨道的压力大小为
答:(1)H至少0.2m.
(2)h的大小为0.1m.
(3)小球到达F点对轨道的压力大小为65N.
从离地面80m高处水平抛出一个物体,3s末速度为50m/s,求:(g取10m/s2)
(1)做平抛运动的时间;
(2)抛出时的初速度;
(3)落地时,物体的水平位移.
正确答案
解:(1)平抛运动的时间是有高度决定的,根据h=gt2得:
t==
=4s
(2)抛出3s末,竖直方向上的速度的大小为:vy=gt=3×10=30m/s
合速度为:v=
代入数据得:v0=40m/s
(3)水平位移为:x=v0t=40×4=160m.
答:(1)做平抛运动的时间为4s;
(2)抛出时的初速度为40m/s;
(3)落地时,物体的水平位移为160m.
解析
解:(1)平抛运动的时间是有高度决定的,根据h=gt2得:
t==
=4s
(2)抛出3s末,竖直方向上的速度的大小为:vy=gt=3×10=30m/s
合速度为:v=
代入数据得:v0=40m/s
(3)水平位移为:x=v0t=40×4=160m.
答:(1)做平抛运动的时间为4s;
(2)抛出时的初速度为40m/s;
(3)落地时,物体的水平位移为160m.
2007年10月24日,中国首次月球探测工程取得圆满成功.假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为α,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度.
正确答案
解:(1)根据tanα=得月球表面的重力加速度为:
g=.
(2)根据mg=m得最大速度为:
v=.
答:(1)月球表面的重力加速度g为;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度为.
解析
解:(1)根据tanα=得月球表面的重力加速度为:
g=.
(2)根据mg=m得最大速度为:
v=.
答:(1)月球表面的重力加速度g为;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度为.
如图所示,截面为△ABC的三棱柱静止于光滑水平面上,∠CAB=θ,CB=h.小球在C点以初速度v0水平抛出,若三棱柱固定不动,则小球恰好能落在A点;若在小球抛出的同时沿水平方向推动三棱柱,则小球恰好落在AC边的中点,不计空气阻力,求:
(1)小球水平抛出的初速度v0;
(2)三棱柱水平移动的距离s.
正确答案
解:(1)根据h=得:t=
,
则小球平抛运动的初速度为:.
(2)小球下落的时间为:,
根据得:s=
.
答:(1)小球水平抛出的初速度为.
(2)三棱柱水平移动的距离为.
解析
解:(1)根据h=得:t=
,
则小球平抛运动的初速度为:.
(2)小球下落的时间为:,
根据得:s=
.
答:(1)小球水平抛出的初速度为.
(2)三棱柱水平移动的距离为.
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