- 平抛运动
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(2012秋•上饶县校级月考)某学生在体育场上抛出铅球,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,则下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、抛体运动,机械能守恒,D点位置低,重力势能小,故动能大,速度大,故A正确;
B、C、抛体运动,只受重力,加速度恒为g,不变;而速度方向沿着轨迹的切线方向,时刻改变;故速度与加速度不是一直垂直;故C错误;
D、从B到D,加速度竖直向下,速度与竖直方向的夹角逐渐减小,故从B到D加速度与速度的夹角不断减小,故D错误;
本题选错误的,故选:BCD.
关于斜抛运动,下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:设抛射角为θ,则:
运动时间为:
水平射程为:x=v0cosθt=
射高:
由此可知,射程与初速度和倾角有关,初速度大小一定时,射程大小与倾角有关,故A错误,B 正确;
射高与初速度和倾角有关,当初速度大小一定时,倾角越大,射高越高,故C错误,D正确
故选:BD
炮兵由山顶向海上目际射击.发现同一门炮以仰角α1和α2发射相同炮弹.都能准确命中海面上位置不变的同一个靶标.已知这种炮弹的初速度为v0.求此山的海拨高度.
正确答案
解析
解:当仰角为α1时,竖直分速度为:vy1=v0sinα1,上升的最大高度为:,
设山的海拔高度为h,则炮弹的运动时间为:
t1==
+
,
同理仰角为α2时,炮弹的运动时间为:
,
两种仰角的水平位移相等,有:v0cosα1t1=v0cosα2t2,
联立解得:h=.
答:山的海拨高度为.
壮壮和高高都报名参加了学校的铅球比赛项目.在比赛前,小智听到了他们以下讨论:
壮壮自豪地说:“我的力气比较大,扔出去的速度也大.所以我扔出去的铅球比你远.”
高高不服地说:“虽然我的力气比你小,扔出去的速度不如你.但我个子比你高,我比你要扔的远.”
(假设壮壮和高高扔铅球的方式都是将铅球水平推出的.)
(1)如果你是小智,请从物理的角度回答,铅球的远近与哪些因素有关?(不必写理由)
(2)如果高高比赛过程中能将铅球扔到8.4m的地方,且高高将铅球扔出去时的速度是14m/s,则高高扔铅球时,铅球离地多高?
正确答案
解析
解:(1)铅球扔出前的高度和铅球刚刚扔出时的速度
(2)x=vxt
t=
抛出时的高度为h=
答:(1)铅球的远近与铅球扔出前的高度和铅球刚刚扔出时的速度有关;
(2)高高扔铅球时,铅球离地1.8m.
在空间某一点以大小相等的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球,不计空气阻力,经过相等的时间(小球均未落地)( )
正确答案
解析
解:根据加速度知速度变化为△v=at
知竖直上抛、竖直下抛、水平抛出质量相等的小球加速度相同,均为g,经过相等的时间,则△v相同,故A正确
故选:A.
某人站在15m的阳台上,同时以10m/s的速率抛出两个小球,其中A球竖直上抛,B球竖直下抛,不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)经过多少时间,B球位移大小为5m;
(2)经过多少时间,A球位移大小为5m;
(3)它们落地的时间差为△t.
正确答案
解析
解:(1)对于A球,取竖直向上为正方向.
若A球在抛出点上方,则位移为 x=5m,由位移公式得 x=v0tA-gtA2;
代入得:5=10tA-5tA2,解得 tA=1s
若A球在抛出点下方,则位移为 x=-5m,由位移公式得 x=v0tA-gtA2;
代入得:-5=10tA-5tA2,解得 tA=(1+)s
(2)对于B球,由位移公式得 x=v0tB+gtB2;
代入得:5=10tB+5tB2,解得 tB=1s.
(3)根据对称性可知,竖直上抛小球返回抛出点时速度大小相等、方向相反,则知,两个小球在空中运动的时间差等于竖直上抛小球返回于抛出点和最高点的总时间,为:
△t==
s=2s
答:(1)经过1s或(1+)s时间,B球位移大小为5m;
(2)经过1s时间,A球位移大小为5m;
(3)它们落地的时间差△t为2s.
做斜抛运动的物体( )
正确答案
解析
解:A、做斜上抛运动的物体,在相同高度处有相同的速度大小相等,速度方向不同,速度不同,故A错误
B、物体在竖直方向上做竖直上抛运动,到达最高点时,竖直方向速度为零,但是水平方向上的速度不为零,在最高点瞬时速度沿水平方向,不为零,故B错误;
C、斜上抛运动的物体在运动过程中只受重力作用,物体在水平方向最匀速直线运动,在竖直方向做匀减速直线运动,水平分速度不变,故C正确;
D、斜上抛运动的物体在运动过程中只受重力作用,加速度始终为g不变,故D正确;
故选:CD
一门大炮的炮筒与水平面的夹角β=30°,当炮弹以初速度v0=300m/s的速度发出,炮弹能否击中离大炮7500m远的目标?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:炮弹竖直方向做竖直上抛运动,由对称性可得炮弹运动的时间为:
t==
=30s
水平射程为:
x=v0cosβ•t=300×cos30°×30m=4500≈7794m
所以炮弹不能击中离大炮7500m远的目标.
答:炮弹不能击中离大炮7500m远的目标.
研究斜抛运动时,将其分解为两个直线运动,可以有两种分解方法,其两个直线运动的方向和性质在两种方法中分别是:
方法一:(1)______(2)______;
方法二:(1)______(2)______.
正确答案
水平方向的匀速直线运动
竖直方向的竖直上抛运动(匀减速运动)
水平方向的匀速直线运动
竖直方向的自由落体运动
解析
解:根据运动的合成与分解,则有:
①水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动(匀减速运动).
或者:②水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.
故答案为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的竖直上抛运动(匀减速运动).
水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动.
如图,一小球从坐标原点O处斜向上抛出,运动过程中经过最高点的坐标为( 19.2m,12.8m ).X轴沿水平方向,Y轴沿竖直方向.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.则斜抛小球的初速度为( )
正确答案
解析
解:斜抛运动在水平方向上匀速直线运动,竖直方向做加速度为-g的匀减速直线运动,设初速度为v0,
沿x轴方向的分速度为vx,沿y轴方向分速度为vy
又:=2gh,h=12.8m,可得:vy=
=
=16m/s
又:vy=gt,所以运动时间t=1.6s
在x轴方向,vxt=x,x=19.2m
所以:vx=12m/s
所以斜抛小球的初速度v0==
=20m/s
故选:D.
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