- 力学
- 共5899题
从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g.求:
15.物体上升的最大高度h.
16.物体在空中飞行的时间t和落回地面的速率v.
正确答案
h=
解析
(1)在上升的过程中,对物体受力分析由牛顿第二定律可得,
mg+f=ma1,
所以上升时的加速度为a1=,加速度的方向与初速度的方向相反,即竖直向下,
从上升到达最高点的过程中,根据v2-v02=2a1x可得,
上升的最大高度为h==
=
,
考查方向
解题思路
竖直向上抛出的小物体,在上升的过程中,受到的阻力向下,在下降的过程中,受到的阻力向上,根据物体的受力情况,分过程求解上升的高度和下降的速度的大小.
易错点
在上升和下降的过程中,小球受到的摩擦力的方向是不同的,根据小球的受力,由牛顿第二定律求得加速度的大小,根据运动学的规律求解即可
正确答案
v=
解析
(2)在下降的时候,对物体受力分析有牛顿第二定律可得,
mg-f=ma2,
所以下降的加速度的大小为a2=,
从开始下降到返回到原抛出点的过程中,根据v2=2a2x可得,
v==v
考查方向
解题思路
竖直向上抛出的小物体,在上升的过程中,受到的阻力向下,在下降的过程中,受到的阻力向上,根据物体的受力情况,分过程求解上升的高度和下降的速度的大小.
易错点
在上升和下降的过程中,小球受到的摩擦力的方向是不同的,根据小球的受力,由牛顿第二定律求得加速度的大小,根据运动学的规律求解即可
18.如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在O点与弹簧分离,然后返回。在O点正上方选取一点P,利用仪器精确测得OP间的距离为H,从O点出发至返回O点的时间间隔为T1,小球两次经过P点的时间间隔为T2。
求:(1)重力加速度g
(2)若O点距玻璃管底部的距离为L0,玻璃管最小长度
正确答案
1、
2、
解析
(1)小球从O点上升到最大高度过程中: ①
小球从P点上升的最大高度: ②
依据题意: ③
联立①②③解得:
(2)真空管至少的长度:
故
考查方向
解题思路
利用竖直上抛的公式
易错点
竖直上抛的对称性
知识点
26.地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动,力F随高度x的变化关系如图所示,物体能上升的最大高为h,h
正确答案
0或h;
解析
据题意,从图可以看出力F是均匀减小的,可以得出力F随高度x的变化关系:,而
,可以计算出物体到达h处时力
;物体从地面到h处的过程中,力F做正功,重力G做负功,由动能定理可得:
,而
,可以计算出:
,则物体在初位置加速度为:
,计算得:
;当物体运动到h处时,加速度为:
,而
,计算处理得:
,即加速度最大的位置是0或h处。
考查方向
解题思路
因外力在均匀的减小,所以利用对称性结合物体的运动特点可知何时物体的加速度最大;
先利用几何关系求得在物体最大高度的过程中的外力的平均值,在该过程中,外力的功等于克服重力所做的功,由此先表示出物体的质量,再利用牛顿第二定律列式,即可解得加速度的最大值.
易错点
首先要求学生要一定的分析能力,会用平均的思想来思考解答问题.同时要注意运动过程的对称性,结合数学知识进行相关的计算.再者就是会用平均的思想来分析力做功的问题.
知识点
1.物体以初速度vo竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,则( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
4.物体以初速度竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分
知识点
20.将一物体从地面竖直上抛,设物体在地面时的重力势能为零.则物体从抛出到落回原地的过程中,物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
1.小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
30.如图所示,A.B两棒长均为L=1m,A的下端和B的上端相距x=20m,若A、B同时运动,A做自由落体运动,B做竖直上抛运动,初速度v0=40m/s。
求:
(1)A、B从开始运动到相遇所需的时间。
(2)A、B从相遇开始到分离所需的时间。
正确答案
(1)0.5s
(2)0.05s
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
9.人民广场上喷泉的喷嘴与地面相平且竖直向上喷水,某一喷嘴的喷水流量Q=5L/s,水离开喷嘴时的速度v0=20m/s,不计空气阻力。则处于空中的水的体积是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
16.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测得,近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g转变为测长度和时间,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点上抛小球又落到O点的时间为T2,小球与管无碰撞。在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于
正确答案
解析
根据竖直上抛运动的对称性可知,物体从O点竖直上抛到最高点的时间为T1,同理从P点到最高点的时间为
T2,根据位置关系
,得g=
,故选C。
考查方向
1、考查匀加速直线运动的基本公式。
2、考查竖直上抛运动中对的对称性,两次经过同一点的上抛过程与下落过程的时间相等。
解题思路
1、清楚匀加速直线运动的基本公式,根据条件选择合适的公式。2、找准竖直上抛运动中的时间对称性及位置关系,根据位置关系求解。
易错点
1、对计算公式的选择容易模糊不清,浪费时间。2、不清楚竖直上抛运动的对称性。
知识点
了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是
正确答案
解析
根据物理学史可判断A、B正确。
知识点
14.甲、乙两物体从地面同时竖直向上运动,甲做竖直上抛运动,乙做加速度大小逐渐减小的减速运动,它们同时到达同一最大高度。则在开始运动时( )
正确答案
解析
质点乙从位置O竖直向上做加速度a逐渐减小的变减速运动,末速为0;
而甲也从O点被竖直上抛,做匀减速运动,二者经历相同时间,上升相同高度,由这些条件画出质点甲、乙的v﹣t图,如图所示:
由图可知:在开始运动时,v甲>v乙,a甲<a乙,故AD错误,BC正确;故选:BC.
考查方向
解题思路
根据甲和乙的运动特点画出在同一坐标系中画出它们的v﹣t图象,根据图线判断速度的大小关系,结合图线的斜率比较加速度大小。
易错点
若能利用题设条件,画好、分析好两个质点的v﹣t图象,就能很快找到答案
知识点
4. 一个质量为lkg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,假如小球所受空气阻力大小恒定,该过程的位移一时间图象如图所示,g=l0m/s2,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、由图知,小球上升的位移 x=24m,用时 t1=2s,平均速度 =
=12m/s.由
=
=
得初速度 v0=24m/s.故A错误.
B、上升时加速度大小为 a1==
=12m/s2;由牛顿第二定律得:mg+f=ma1;解得空气阻力的大小 f=2N
对于下落过程,由牛顿第二定律得 mg﹣f=ma2;解得 a2=8m/s2;则 a1:a2=3:2
根据位移公式x=,及上升和下落的位移大小相等,可知上升和下落的时间之比为 t1:t2=
:
=
:
.故B错误.
C、由上可得下落时间 t2=s,小球落回到抛出点时速度为 v=a2t2=8
m/s
所受合力 F合=mg﹣f=8N,此时合力的功率为 P=64W.故C正确.
D、小球上升和下落两个过程克服空气阻力做功相等,由功能原理知,球上升过程的机械能损失等于下降过程的机械能损失.故D错误.
考查方向
解题思路
根据图象读出上升过程的位移和时间,求得平均速度,由公式=
求解初速度,由速度公式求出上升时的加速度,由牛顿第二定律求出空气阻力,再由牛顿第二定律求得下落时的加速度,即可由位移公式求上升和下落时间之比.由公式P=Fv求合力的瞬时功率.由功能关系分析上升和下落机械能损失的关系.
易错点
机械能的损失与除重力之外的其他力的关系
知识点
8. 蹦床类似于竖直放置的轻弹簧(其弹力满足F=kx,弹性势能满足,x为床面下沉的距离,k为常量)。质量为m的运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;蹦床比赛中,运动员经过多次蹦跳,逐渐增加上升高度,测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为△t,运动员可视为质点,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。则可求( )
正确答案
解析
A、根据运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;则:mg=kx0
解得k=;故A正确;
B、根据匀变速直线运动公式,上升下落时间相等,即上升时间为,上升的最大高度:h=
.故B错误;
C、运动员从最高点到最低点的过程中重力势能转化为蹦床的弹性势能,即:
所以:x=.故C正确;
D、整个比赛过程中运动员增加的机械能等于运动员从x0处到最高点的重力势能与减小的弹性势能的差,即:,故D错误. 故选:AC
考查方向
解题思路
由胡克定律可求得常量k;
根据匀变速直线运动的规律可求得上升的高度,则可判断是否符合要求;
根据功能关系可求得床面压缩的最大深度和整个比赛过程中运动员增加的机械能.
易错点
考查物理规律在生活中的应用,要注意正确分析物理过程及做好受力分析,然后才能根据题意选择合适的物理规律
知识点
8. 蹦床类似于竖直放置的轻弹簧(其弹力满足F=kx,弹性势能满足,x为床面下沉的距离,k为常量)。质量为m的运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;蹦床比赛中,运动员经过多次蹦跳,逐渐增加上升高度,测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为△t,运动员可视为质点,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。则可求( )
正确答案
解析
A、根据运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;则:mg=kx0
解得k=;故A正确;
B、根据匀变速直线运动公式,上升下落时间相等,即上升时间为,上升的最大高度:h=
.故B错误;
C、运动员从最高点到最低点的过程中重力势能转化为蹦床的弹性势能,即:
所以:x=.故C正确;
D、整个比赛过程中运动员增加的机械能等于运动员从x0处到最高点的重力势能与减小的弹性势能的差,即:,故D错误. 故选:AC
考查方向
解题思路
由胡克定律可求得常量k;
根据匀变速直线运动的规律可求得上升的高度,则可判断是否符合要求;
根据功能关系可求得床面压缩的最大深度和整个比赛过程中运动员增加的机械能.
易错点
考查物理规律在生活中的应用,要注意正确分析物理过程及做好受力分析,然后才能根据题意选择合适的物理规律
知识点
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