- 平抛运动
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将一离地面高度h=15m的物体以V0=10m/s的速度竖直下抛,则它到达地面所需时间t=______,到达地面瞬间速度V=______;若将该物体以相同初速度竖直上抛,则它所能上升的最大高度H=______,到达最高点所需时间t=______,从抛出到落地所需时间t=______.
正确答案
1s
20m/s
5m
1s
3s
解析
解:(1)将物体竖直下抛时,选取向下为正方向,则:
代入数据解得:t=1s
达到地面的速度:vt=v0+gt=10+10×1=20m/s
(2)物体向上抛出时,选取向上为正方向,由达到最高点的速度为0,得:
s
物体在1s内上升是高度:m
物体达到最高点之后做自由落体运动,下降的高度为:H=h+h′=15m+5m=20m
物体下落的时间:s
物体抛出到落地所需时间:t′=t上+t下=1s+2s=3s
故答案为:1s;20m/s;5m;1s;3s
奥运会的口号是“更高、更快、更强”,是运动员展示力与美的机会.在2012年伦敦奥运会中,一个运动员奋力抛出铅球,其运动轨迹如图所示.已知在B点时的速度与加速度相互垂直,不计空气阻力,则下列表述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、铅球做斜上抛运动,仅在最高点速度与加速度相互垂直,故A错误
B、铅球在竖直方向受恒力作用,做匀变速直线运动,故B正确
C、铅球运动过程仅受重力作用,机械能守恒,故C正确
D、B点在铅球运动的轨迹最高点,其速为水平方向,故D正确
故选:BCD
竖直发射的礼花上升到最大高度处恰好爆炸,数个燃烧的“小火球”以大小相同的初速度同时向空间各个方向运动.若只考虑重力作用,在“小火球”落地前,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.“小火球”在运动过程中只受重力作用,加速度都为g,故做匀加速运动,所以A正确;
B.“小火球”在运动过程中燃烧,质量在减小,机械能不守恒,故B正确;
C.相反方向飞出的两“小火球”之间的距离即为水平距离,根据平抛运动的知识可知,在落地前水平位移一直增大,故C错误;
D.以做平抛运动的“小火球”为例,匀速上升的观光电梯上看到的“小火球”在竖直方向上的速度比在地面上看到的速度大,故在匀速上升的观光电梯上看到的“小火球”运动情况与地面上看到的不相同,故D错误.
故选:AB.
一个棒球以38m/s的速度被击出,与水平方向的仰角为37°.求
(1)该球的飞行时间;
(2)该球上升达到的最大高度;
(3)射程.
正确答案
解析
解:设初速度为v,仰角为a,飞行时间为t,上升的最大高度为h,棒球的质量为m,把初速度分解为水平和竖直分速度,水平方向为:
v1=vcosa=38×0.8=30.4m/s
竖直方向:v2=vsina=38×0.6=22.8m/s
(1)棒球的飞行时间,即为竖直方向上的运动时间,根据运动学公式得:
t==4.56s
(2)该球上升达到的最大高度为:
h==
(3)射程为:s=v1t=30.4×2×2.28=138.624m
答:
(1)该球的飞行时间为4.56s;
(2)该球上升达到的最大高度25.992m;
(3)射程为138.624m.
A、B两只小球在空中某处,现同时以10m/s的速率抛出,A竖直上抛,B竖直下抛,不计空气阻力,g取10m/s2,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在t时刻时,A的速度为v=-v0+gt,B的速度为vB=v0+gt,故平均速度为:,B的平均速度为:
,故A错误
B位移为初位置到末位置的有向线段,故位移相同,故B正确;
C、设高度为h,对A,由h=,对B,由
,联立解得
,故C错误;
D、每秒钟位移的增加量为:=20m,故D正确
故选:BD
一人站在楼顶坚直向下扔物块.已知物块离开手的离开手的速度2.0m/s,楼高20.0m.假设物块出手的位置靠近楼顶,不计空气阻力,物块到达地面的速度大小是多少?
正确答案
解析
解:将做竖直向下的匀加速直线运动.由得:
v==20.1m/s
答:物块到达地面的速度大小是20.1m/s.
如图所示,从水平地面上的同一位置分别抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则( )
正确答案
解析
解:A、两球都做斜抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,两球上升和下落的时间相等,而下落过程,由t=知下落时间相等,则两球运动的时间相等.故A错误.
B、h=vyt-gt2,最大高度h、t相同,则知,竖直方向的初速度大小相等,由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的竖直方向的初速度,由vy=v0sinα(α是初速度与水平方向的夹角)得知,A球的初速度小于B球的初速度,两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα,由于B球的初速度与水平方向的夹角小,所以B球水平分初速度较大,而两球水平方向都做匀速直线运动,故B在最高点的速度比A在最高点的大.故B正确.
C、根据速度的合成可知,B的初速度大于A球的初速度,运动过程中两球的机械能都守恒,则知B在落地时的速度比A在落地时的大.故C正确
D、落地时的速度方向与水平地面的夹角为,由于B在水平方向的速度大于A的速度,故B落地时的速度方向与水平地面的夹角比A的小,故D错误
故选:BC
在离地面高为H处以相等的速率抛出两个小球,两小球质量相等,A平抛,B竖直下抛,不计空气阻力,则有( )
正确答案
解析
解:A、两小球运动过程中,不计空气阻力,说明小球均只受重力作用,故加速度均为重力加速度,故A正确;
B、由机械能守恒定律得,两小球落地时的速度大小相同,故B正确;
C、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在同一高度自由落体运动的时间大于竖直下抛的时间,故C错误;
D、由重力做功公式W=mgh得,重力对两小球做功相同,故重力势能变化相同,故D正确.
故选:ABD.
如图所示,不计空气阻力,在同一地点以不同角度抛出小球,小球所受的合外力方向与它的初速度方向在同一直线上的是( )
正确答案
解析
解:竖直下抛,初速度方向竖直向下,合力竖直向下,可知合外力的方向与初速度方向在同一条直线上.
竖直上抛,初速度方向竖直向上,合力竖直向下,可知合外力方向与初速度方向在同一条直线上.
平抛运动,初速度方向水平,合力竖直向下,可知合外力方向与初速度方向不在同一条直线上.
斜抛运动,初速度方向斜向上,合力竖直向下,可知合外力方向与初速度方向不在同一条直线上.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
竖直向上抛出物体,能在空中向上运动一段时间后才落下来,这是因为( )
正确答案
解析
解:竖直向上抛出物体,能在空中向上运动是因为惯性,一段时间后落下来是由于重力作用,惯性不是力,故ABD错误,C正确.
故选:C
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