- 平抛运动
- 共7059题
如图所示,在水平地面上固定倾角为θ的长斜面体,小物块A以初速度v0沿斜面上滑,同时在A的正上方,有一小物块B以某一初速度水平抛出,A上滑过程中速度减为零时恰好被B击中,已知A与斜面体间的动摩擦因数为tanθ,重力加速度为g,求:
(1)物块A上滑过程所用的时间t;
(2)物块B抛出时的初速度v;
(3)物块A、B间初始位置的高度差h.
正确答案
解:(1)物体A上滑过程中,设加速度大小为a.由牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma
设由运动学公式:0=v0-at
又 μ=tanθ
联立解得:t=
(2)平抛物体B的水平位移:x=xAcosθ=cosθ
平抛速度:v=
解得 v=cosθ
(3)物体A、B间的高度差:h=hA+hB
又A上滑的高度 hA=sinθ
B下落的高度 hB=
解得:h=
答:
(1)物块A上滑过程所用的时间t是;
(2)物块B抛出时的初速度v是cosθ;
(3)物块A、B间初始位置的高度差h是.
解析
解:(1)物体A上滑过程中,设加速度大小为a.由牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma
设由运动学公式:0=v0-at
又 μ=tanθ
联立解得:t=
(2)平抛物体B的水平位移:x=xAcosθ=cosθ
平抛速度:v=
解得 v=cosθ
(3)物体A、B间的高度差:h=hA+hB
又A上滑的高度 hA=sinθ
B下落的高度 hB=
解得:h=
答:
(1)物块A上滑过程所用的时间t是;
(2)物块B抛出时的初速度v是cosθ;
(3)物块A、B间初始位置的高度差h是.
如图所示是某小球做平抛运动时所拍闪光照片的一部分.图中背景方格的实际边长为5cm,横线为水平方向,竖线为竖直方向.由此可以断定,照片拍摄时,闪光的频率为______赫兹,小球抛出的初速度大小是______米/秒,小球经过B点时的速度大小是______米/秒.(g取10m/s2)
正确答案
10
1.5
2.5
解析
解:根据△y=gT2,解得:T=.
则闪光频率:f=.
平抛运动的初速度:.
物体在B点时竖直方向的速度等于AC段竖直速度的平均值,即为:
Vy==
=2m/s.
所以B点的速度为:V==
m/s=2.5m/s.
故答案为:10,1.5,2.5.
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秒内位移方向与水平方向的夹角为θ2,重力加速度为g,忽略空气阻力,则小球初速度的大小可表示为( )
正确答案
解析
解:t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1,则 ①
t+t0秒内位移方向与水平方向的夹角为θ2,则,②
②-①得,.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
一个物体以初速度v0做平抛运动,落地时速度的大小为v,则该物体在空中飞行的时间为( )
正确答案
解析
解:根据平行四边形定则知,物体落地时竖直分速度为:vy=
根据vy=gt得,则有:t=
故选:B
用30米/秒的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后,物体的速度方向与水平方向成30°角,求:此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移(g取10米/秒2)
正确答案
解:据题可得:vy=v0tan30°
又vy=gt
则得 t==
=
s
物体相对于抛出点的水平位移 x=v0t=30m
竖直位移 y==
10×
m=15m
答:此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移分别为30m和15m.
解析
解:据题可得:vy=v0tan30°
又vy=gt
则得 t==
=
s
物体相对于抛出点的水平位移 x=v0t=30m
竖直位移 y==
10×
m=15m
答:此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移分别为30m和15m.
(2015秋•贵阳校级月考)如图甲是研究小球在斜面上平抛运动的示意图,每次都以相同的初速度从斜面顶点水平抛出,并逐渐改变斜面与水平面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后做出了如图乙所示的x-tanθ图象,g=10m/s2.则由图乙可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0等于( )
正确答案
解析
解:小球做平抛运动落在斜面上,则有:tanθ==
=
,
解得:t=.
则水平位移:x=v0t=.
由数学知识知图线的斜率为:k==
,
解得:v0=2m/s.故C正确,A、B、D错误.
故选:C
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑
圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动,求:
①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
③如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置.
正确答案
解:
(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1,落地点到C点距离为s
由 h=gt12 得:t1=
=
s=1 s
s=vB•t1=2×1 m=2 m.
(2)小球达B受重力G和向上的弹力F作用,由牛顿第二定律知
F向=F-G=m
解得 F=3N.
由牛顿第三定律知球对B的压力和对球的支持力大小相等,即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N,方向竖直向下.
(3)如图,斜面BEC的倾角θ=45°,CE长d=h=5m
因为d>s,所以小球离开B点后能落在斜面上
假设小球第一次落在斜面上F点,BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2
Lcosθ=vBt2 ①
Lsinθ=gt22 ②
联立①、②两式得
t2=0.4s
L==
m=0.8
m=1.13m.
答:①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离是2 m;
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N.
③小球离开B点后能落在斜面上,落在斜面上距B 1.13m 的位置.
解析
解:
(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1,落地点到C点距离为s
由 h=gt12 得:t1=
=
s=1 s
s=vB•t1=2×1 m=2 m.
(2)小球达B受重力G和向上的弹力F作用,由牛顿第二定律知
F向=F-G=m
解得 F=3N.
由牛顿第三定律知球对B的压力和对球的支持力大小相等,即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N,方向竖直向下.
(3)如图,斜面BEC的倾角θ=45°,CE长d=h=5m
因为d>s,所以小球离开B点后能落在斜面上
假设小球第一次落在斜面上F点,BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2
Lcosθ=vBt2 ①
Lsinθ=gt22 ②
联立①、②两式得
t2=0.4s
L==
m=0.8
m=1.13m.
答:①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离是2 m;
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N.
③小球离开B点后能落在斜面上,落在斜面上距B 1.13m 的位置.
如图所示,在倾角为37°的斜坡上,从A点水平抛出一个物体,物体落在斜坡的B点,测得AB两点间的距离是75m,求:(g=10m/s2)
(1)物体从A到B的运动时间
(2)物体抛出时的速度大小.
正确答案
解:(1)h=SAB•sin37°=45m
根据得.
t=3s
答:物体从A到B的运动时间为3s.
(2)S=SABcos37°=60m
S=v0t,解得
v0=20m/s
答:物体抛出时的速度大小为20m/s.
解析
解:(1)h=SAB•sin37°=45m
根据得.
t=3s
答:物体从A到B的运动时间为3s.
(2)S=SABcos37°=60m
S=v0t,解得
v0=20m/s
答:物体抛出时的速度大小为20m/s.
如图所示,A点是一段半径为R的
圆弧面AB的最高点.现有一小球沿光滑水平面运动,以某一速度经过A点,最后落到水平地面上的C点.若小球跟圆弧曲面始终没有接触,则BC的最小距离为( )
正确答案
解析
解:要使物体离开圆弧接触物体只能做平抛运动,在A点的最小速度应满足mg=m,即v=
;
则在竖直方向R=gt2;
解得t=
水平方向的位移x=vt=R;
故BC段的最小距离为x-R=;
故选D.
如图所示,在倾角为θ的斜面上以速度v0水平抛出一小球,设斜面足够长,则从抛出开始计时,经过时间t1=______时,小球落到斜面上;经过时间t2=______时,小球离斜面的距离达到最大.
正确答案
解析
解:从抛出到落到斜面上过程,根据tanθ==
,得:
t1=;
当小球的速度方向与斜面平行时,距离斜面最远;根据平行四边形定则知,小球竖直分速度:
vy=v0tanθ
根据vy=gt2得:
t2==
.
故答案为:,
.
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