- 平抛运动
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在离地h=20m高处,某人将一物体以v0=4m/s的初速度水平抛出,(g取10m/s2,不计空气阻力)求:
(1)物体运动的时间是多少?
(2)抛出点与着地点间的水平距离为多少?
正确答案
解:(1)物体在竖直方向做自由落体运动,由h=gt2得:t=
=
s=2s
(2)物体在水平方向做匀速运动,则有:s=v0t=4×2m=8m
答:
(1)物体运动的时间是2s.
(2)抛出点与着地点间的水平距离为8m.
解析
解:(1)物体在竖直方向做自由落体运动,由h=gt2得:t=
=
s=2s
(2)物体在水平方向做匀速运动,则有:s=v0t=4×2m=8m
答:
(1)物体运动的时间是2s.
(2)抛出点与着地点间的水平距离为8m.
如图所示,两个相对的斜面,倾角分别为37°和53°.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上.若不计空气阻力,则A、B两个小球的运动时间之比为( )
正确答案
解析
解:对于A球有:,解得:
.
同理对于B球有:
则.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
如图所示为一长为
L、倾角θ=45°的固定斜面.今有一弹性小球,自与斜面上端等高的某处自由释放,小球落到斜面上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与斜面夹角相等,若不计空气阻力,欲使小球恰好落到斜面下端,则小球释放点距斜面上端的水平距离为( )
正确答案
解析
解:根据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,有:tan45°==
,则平抛运动的时间 t=
.
物体自由下落的时间为t′=
根据h=gt2得平抛运动在竖直方向上的位移和自由落体运动的位移之比为4:1,木板在竖直方向上的高度为L,则碰撞点竖直方向上的位移为
L.
由几何知识得,小球释放点距木板上端的水平距离为L.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
以10m/s 的速度在离水平地面5m 高处水平抛出一小球,不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)小球落地时的水平位移大小;
(2)小球落地时的速度大小和方向.
正确答案
解:(1)根据h=,得t=
小球落地时的水平位移大小x=v0t=10×1m=10m.
(2)小球落地时竖直方向上分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s
落地时的速度大小v=.
落地时速度与水平方向上的夹角为θ,有 所以方向为:与水平面成45°角斜向下.
解析
解:(1)根据h=,得t=
小球落地时的水平位移大小x=v0t=10×1m=10m.
(2)小球落地时竖直方向上分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s
落地时的速度大小v=.
落地时速度与水平方向上的夹角为θ,有 所以方向为:与水平面成45°角斜向下.
如图,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点.O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为60°,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度为______.
正确答案
解析
解:飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,则知速度与水平方向的夹角为30°,
则有:vy=v0tan30°
又 vy=gt,则得:v0tan30°=gt,t=①
水平方向上小球做匀速直线运动,则有:
R+Rcos60°=v0t ②
联立①②解得:v0=.
故答案为:
如图所示,距离水平地面高为h的飞机沿水平方向做匀加速直线运动,从飞机上以相对地面的速度v0依次从a、b、c水平抛出甲、乙、丙三个物体,抛出的时间间隔均为T,三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三点,若AB=l1、AC=l2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体甲在空中做平抛运动,在竖直方向上有h=gt2,解得t=
,甲乙丙用时相等,故A错误;
B、由△x=aT2可得a=,故B错误;
C、物体乙刚离开飞机时,飞机的速度为v,等于a、c之间的平均速度,则v=,故C正确;
D、因为飞机做匀加速直线运动,物体在水平方向上做匀速直线运动,可知三个物体在空中运动时,并不在一条竖直线上,故D错误.
故选:C.
如图所示.一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37°,物体A以初速度V1从斜面顶端水平抛出,物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度V2沿斜面向下匀速运动,经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:物体A做平抛运动,有
(v2t+L)sinθ=gt2
(v2t+L)cosθ=v1t
整理可得:
5t2-0.6v2t-9=0
(0.8v2-v1)t+12=0
经验证可知C正确.
故选:C.
从某一高处将一小球以4m/s的初速度水平抛出,落地点到抛出点的水平距离为1.2m,(小球可视为质点,空气阻力忽略不计,g取10m/s2),则小球在空中飞行时间为______s,小球抛出时的高度为______m,落地时的速度大小为______m/s.
正确答案
0.3
0.45
5
解析
解:小球在空中飞行的时间t=,
则抛出时的高度h=,
落地时竖直分速度vy=gt=10×0.3m/s=3m/s,
根据平行四边形定则知,落地的速度大小v=m/s=5m/s.
故答案为:0.3,0.45,5.
如图所示,AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点.重力加速度用g表示,求:
(1)物体在空中的飞行时间;
(2)AB间的距离.
正确答案
解:(1)根据:,
解得:t=,
(2)水平位移为:x=,
则AB间的距离为:.
答:(1)物体在空中的飞行时间为;
(2)AB间的距离为.
解析
解:(1)根据:,
解得:t=,
(2)水平位移为:x=,
则AB间的距离为:.
答:(1)物体在空中的飞行时间为;
(2)AB间的距离为.
跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用山势特别建造的跳台进行的、运动员着专用的滑雪板,不带雪杖,在助滑路上取得高速起跳,在空中飞行一段距离后着陆、设运动员由a点沿水平方向跃起,到b点着陆,如图所示、测得ab间距离l=40m,山坡倾角为30°,试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间.(不计空气阻力,取g=10m/s2)
正确答案
解:运动员起跳后做平抛运动,设初速度为v0,运动时间为t,
则有:水平方向:x=v0t
竖直方向:h=
根据几何关系有:x=lcos30°=20m,h=lsin30°=20m
所以t==2s
v0==10
m/s
答:运动员起跳的速度为10m/s,在空中飞行的时间为2s.
解析
解:运动员起跳后做平抛运动,设初速度为v0,运动时间为t,
则有:水平方向:x=v0t
竖直方向:h=
根据几何关系有:x=lcos30°=20m,h=lsin30°=20m
所以t==2s
v0==10
m/s
答:运动员起跳的速度为10m/s,在空中飞行的时间为2s.
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