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题型:简答题
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简答题

将一个物体以v0=5m/s的速度从某一高度水平抛出,经t=1s落地.求抛出时的高度h和水平位移x的大小.(不计空气阻力,取g=10m/s2

正确答案

解:抛出时的高度h=

水平位移x=v0t=5×1m=5m.

答:抛出时的高度为5m,水平位移为5m.

解析

解:抛出时的高度h=

水平位移x=v0t=5×1m=5m.

答:抛出时的高度为5m,水平位移为5m.

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题型:简答题
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简答题

城市各个角落都分布有消防栓,在一次消防器材检验时,检测员将消防栓的阀门打开,水从横截面积S=1.0×10-2m2的栓口水平流出,达标的消防栓正常出水量为10L/s~15L/s,经测量栓口距离水平地面高度h=0.8m,流到地面上的位置距离栓口的水平位移为0.6m,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,水的密度为1.0×103kg/m3.求:

(1)水从栓口流出的速度和落地的速度;

(2)该消防栓是否达标?请说明理由.

(3)空中水柱的质量是多少?

正确答案

解:(1)根据h=得,t=

则水从栓口流出的初速度

落地的速度m/s=4.27m/s.

(2)出水量Q=,可知消防栓达标.

(3)空中水柱的质量m=kg=6kg.

答:(1)水从栓口流出的速度为1.5m/s   

(2)消防栓达标,出水量为15L/s

(3)空中水柱的质量是6kg.

解析

解:(1)根据h=得,t=

则水从栓口流出的初速度

落地的速度m/s=4.27m/s.

(2)出水量Q=,可知消防栓达标.

(3)空中水柱的质量m=kg=6kg.

答:(1)水从栓口流出的速度为1.5m/s   

(2)消防栓达标,出水量为15L/s

(3)空中水柱的质量是6kg.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一小球从离地面高为H处自由下落.当下落了距离h时,与斜面发生碰撞后水平弹出,设碰撞前后小球的速率保持不变,试问h为多大时,小球将弹得最远?

正确答案

解:根据H-h=gt2得,平抛运动的时间为:t=

根据v2=2gh得平抛运动的初速度为:v=

则平抛运动的水平位移为:x=vt=2

根据数学知识知,当h=H-h,即h=时,x最大,小球弹得最远,且最远距离为x=H.

答:当h=时,小球弹得最远,最远距离为H.

解析

解:根据H-h=gt2得,平抛运动的时间为:t=

根据v2=2gh得平抛运动的初速度为:v=

则平抛运动的水平位移为:x=vt=2

根据数学知识知,当h=H-h,即h=时,x最大,小球弹得最远,且最远距离为x=H.

答:当h=时,小球弹得最远,最远距离为H.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8m,若壕沟两侧的水平宽度为4m,取g=10m/s2,则运动员跨过壕沟.求:

(1)运动员在空中飞行的时间;

(2)运动员驾驶摩托车跨越壕沟的最小速度为多少.

正确答案

解:(1)根据得,t=

(2)运动员驾驶摩托车跨越壕沟的最小速度v=

答:(1)运动员在空中飞行的时间为0.4s;

(2)运动员驾驶摩托车跨越壕沟的最小速度为10m/s.

解析

解:(1)根据得,t=

(2)运动员驾驶摩托车跨越壕沟的最小速度v=

答:(1)运动员在空中飞行的时间为0.4s;

(2)运动员驾驶摩托车跨越壕沟的最小速度为10m/s.

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题型:简答题
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简答题

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30°,则石子的抛出点距地面的高度是多少?抛出的水平初速度的大小是多少?(g取10m/s2

正确答案

解:根据得:=0.8m

石子在竖直方向上的分速度为:vy=gt=4m/s

根据平行四边形定则,知:v0=vycot30°=m/s

答:石子的抛出点距地面的高度是0.8m,抛出的水平初速度的大小是m/s.

解析

解:根据得:=0.8m

石子在竖直方向上的分速度为:vy=gt=4m/s

根据平行四边形定则,知:v0=vycot30°=m/s

答:石子的抛出点距地面的高度是0.8m,抛出的水平初速度的大小是m/s.

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题型: 单选题
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单选题

滑雪运动员以一定的初速度从一定高度的平台水平飞出,运动过程中运动员视为质点并不计空气阻力.下列定性描述运动员运动过程中的水平距离x、竖直位移y、水平速度vx、竖直速度vy随时间t的变化图象中正确的是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:A、平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,故x=v0t,故x-t图是一条通过原点的倾斜直线,故A错误;

B、平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,故,故y-t图象是曲线,故B错误;

C、平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,故vx=v0,故vx-t图是平行时间轴的直线,故C错误;

D、平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,故vy=gt=10t,故vy-t图是一条通过原点的倾斜直线,故D正确;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

从某一高处平抛一个物体,物体着地时末速度与水平方向成α角,取地面处重力势能为零,则物体抛出时,动能与重力势能之比为(  )

Asin2a

Bcos2a

Ctan2a

Dcot2a

正确答案

D

解析

解:物体做平抛运动,假设落地速度为v,由于落地的速度方向与水平方向的夹角为α,故

水平分速度为

v0=vx=vcosα

竖直分速度为

vy=vsinα

由于平抛运动的水平分运动为匀速直线运动,

故v0=vx=vcosα

由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,

故高度为:h==

抛出时的动能为:Ek0=mv02=

抛出时的势能为:Ep0=mgh=

因而动能与势能之比为cot2α

故选D.

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题型: 多选题
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多选题

一速度v0水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平位移相等,已知重力加速度为g,以下判断正确的是(  )

A竖直分速度等于水平分速度

B运动的时间为

C此时球的速度大小为v0

D运动的位移是

正确答案

B,C,D

解析

解:A、B、根据v0t=得:t=,此时竖直分速度vy=gt=2v0,则竖直分速度与水平分速度不等.故A错误,B正确.

C、根据平行四边形定则得 此时小球的速度为:v==v0.故C确.

D、小球的水平位移为:x=v0t

 运动的竖直位移为:h==

则运动的位移为:s=x=.故D正确.

故选:BCD.

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题型:简答题
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简答题

将物体在h=20m高处以初速度v0=10m/s水平抛出,除受重力外,还受到跟v0相反方向的风力作用,假设风力大小恒为物体重力的0.25倍(g取10m/s2).求:

(1)有水平风力与无风时相比较,物体在空中的飞行时间是否相同?若不相同,说明理由;如果相同,求出这段时间?

(2)物体的水平射程和物体落地时的速度;

(3)为使物体能垂直于地面着地,水平抛出的初速度v0大小为多少?(结果可用三角函数表示,若有根式,可化简后保留)

正确答案

解:(1)小球在空中的运动时间由竖直方向的分运动决定,

有水平风力与无风时,小球竖直方向的分运动不变,运动运动时间相同.

小球在竖直方向做自由落体运动,由自由落体运动的位移公式可得:

h=gt2,运动时间t===2s;

(2)水平方向,由牛顿第二定律得:

ax===2.5m/s2

落地时的水平位移:

x=v0t-axt2=10×2-×2.5×22=15m;

落地时的水平速度:vx=v0-axt=5m/s,

落地时的竖直分速度:vy=gt=20m/s,

落地速度大小:v===5m/s,

设落地速度方向与水平方向夹角为θ,

则tanθ===4,θ=crctan4;

(3)物体垂直与地面落地,落地时的速度竖直向下,水平速度为零,

水平方向,由牛顿第二定律得:

ax===2.5m/s2

水平初速度:v0=axt=2.5×2=5m/s;

答:(1)有水平风力与无风时相比较,物体在空中的飞行时间相同,飞行时间为2s;

(2)物体的水平射程为15m,物体落地时的速度大小为5m/s,与水平方向夹角为crctan4;

(3)为使物体能垂直于地面着地,水平抛出的初速度v0大小为5m/s.

解析

解:(1)小球在空中的运动时间由竖直方向的分运动决定,

有水平风力与无风时,小球竖直方向的分运动不变,运动运动时间相同.

小球在竖直方向做自由落体运动,由自由落体运动的位移公式可得:

h=gt2,运动时间t===2s;

(2)水平方向,由牛顿第二定律得:

ax===2.5m/s2

落地时的水平位移:

x=v0t-axt2=10×2-×2.5×22=15m;

落地时的水平速度:vx=v0-axt=5m/s,

落地时的竖直分速度:vy=gt=20m/s,

落地速度大小:v===5m/s,

设落地速度方向与水平方向夹角为θ,

则tanθ===4,θ=crctan4;

(3)物体垂直与地面落地,落地时的速度竖直向下,水平速度为零,

水平方向,由牛顿第二定律得:

ax===2.5m/s2

水平初速度:v0=axt=2.5×2=5m/s;

答:(1)有水平风力与无风时相比较,物体在空中的飞行时间相同,飞行时间为2s;

(2)物体的水平射程为15m,物体落地时的速度大小为5m/s,与水平方向夹角为crctan4;

(3)为使物体能垂直于地面着地,水平抛出的初速度v0大小为5m/s.

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题型: 单选题
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单选题

距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2.可求得h等于(  )

A4.75m

B3.75m

C2.25m

D1.25m

正确答案

D

解析

解:经过A点,将球自由卸下后,A球做平抛运动,则有:H=,解得

小车从A点运动到B点的时间

因为两球同时落地,则细线被轧断后B出小球做自由落体运动的时间为t3=t1-t2=1-0.5=0.5s,

则h=

故选:D.

下一知识点 : 实验:研究平抛运动
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