- 匀变速直线运动的研究
- 共14248题
关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动是初速度向上,只在重力作用下的运动,加速度为g,故AB错误;
C、在最高点时,速度为零,而受力不变,故加速度为g,故C错误;
D、无论上升、下降过程物体都只受重力,故加速度一直保持不变,均为重力加速度,故D正确;
故选:D
一个人站在阳台上,以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出,竖直向下抛出,水平抛出,不计空气阻力.则三个小球落地时的速度大小( )
正确答案
解析
解:由于不计空气的阻力,所以三个球的机械能守恒,设初速度大小为v0,下落的高度为h,落地速度大小为v.由机械能守恒可知:
+mgh=
得 v=,可得三个小球落地时的速度大小相等.故ABC错误,D正确.
故选:D.
2012年2月23日凌晨,第18届国际泳联跳水世界杯赛男子3米板决赛结束,中国选手包揽冠、亚军,其中奥运冠军何冲以总成绩553.35分成功卫冕.如图是他在跳台上腾空而起的英姿,到达最高点时他的重心离台面的高度为1m,当他下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,这时他的重心离水面也是1m.设他静止站在台面上时重心距台面的高度为0.8m,重力加速度g=10m/s2,问:
(1)他的起跳速度约是多大?
(2)从起跳到入水(手掌触水)共需多长时间?
正确答案
解析
解:(1)运动员上升过程重心上升的高度:h1=0.2m;
下降过程重心下降的高度:h2=3m;
在上升的过程中,由v2=2gh1得:
运动员起跳速度:v=
(2)分段考虑:上升时间
下降过程运动员做自由落体运动,由得:
故总时间:t=t1+t2=0.97s
答:(1)他的起跳速度约是2m/s;(2)从起跳到入水(手掌触水)共需0.97s时间.
如图所示,A、B两物块叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、以A、B整体为研究对象:在上升和下降过程中仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直向下.
再以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力,所以A仅受重力作用,即A和B之间没有作用力.故A正确,BC错误;
D、由于A和B在上升和下降过程中仅受重力,加速度为g,所以上升和下降过程中A物体和B物体一直处于完全失重状态.故D正确.
故选:AD.
将一小球以初速度v从地面竖直上抛后,经4s小球离地面高度为6m.若要使小球抛出后经2s到达相同的高度,则初速度v0应(不计空气阻力)( )
正确答案
解析
解:由题,对于第一情况:h=6m,t1=4s,则得h=vt1-,
带入数据解得v=21.5m/s2;
同理,h=v0t2-,代入数据解得:v0=13m/s
所以v0<v.
故选:A.
在同一高处有两个小球同时开始运动,一个水平抛出,另一个自由落下,不计空气阻力.在它们运动过程中的每一时刻,有( )
正确答案
解析
解:一个水平抛出,另一个自由落下,在同一高度有两个小球同时开始运动,平抛运动可看成水平方向做匀速运动与竖直方向做自由落体运动,由于它们均只受重力作用,所以它们的加速度相同,下落的高度相同.由于一个有水平初速度,所以它们的速度与位移不同.故BD错误;AC正确;
故选:AC.
自地面将一物体竖直上抛,初速度大小为20m/s.当它的位移为15m时,经历的时间和运动速度分别为(g取10m/s2,不计空气阻力,选取竖直向上为正方向)( )
正确答案
解析
解:由竖直上抛运动的位移与时间的关系
得:15m=20m/s×t-×10m/s2×t2
解得:t=1s或3s;
当物体向上经15m时,t=1s;当物体向下返回15m时,t=3s
又由竖直上抛运动的速度与时间的关系:v=v0-gt得:
将t等于1s和3s分别代入:v=10m/s或-10m/s;
当物体向上经15m时,v=10m/s;当物体向下返回15m时,v=-10m/s.所以选项AC正确.
故选:AC
将以小球以10m/s的速度竖直向上抛出,若不计空气阻力,多长时间后小球落回抛出点( )
正确答案
解析
解:对整个运动过程运用位移时间公式,有:
解得:
t=0(舍去)或t=2s,选项ACD错误,B正确.
故选B.
从地面以20m/s的初速度竖直上抛一球,若不计空气阻力,g取10m/s2,则球运动到距地面15m时所经历的时间可能为( )
正确答案
解析
解:由竖直上抛的运动规律有:h=v0t-gt2
代入数据得:15=20t-5t2
解得:t=1s或3s;
当物体向上经15m时,t=1s;当物体向下返回15m时,t=3s;
故选:AC.
一个物体以初速度v0=30m/s沿竖直方向向上抛出,下列说法中正确的是(不计空气阻力,g取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:A、物体上升到最高点的时间为t=,所以物体回到抛出点所用时间为6s,故A错误;
B、物体上升的最大高度为h=,故B正确;
C、物体回到抛出点通过的路程为2h=90m,故C错误;
D、物体上升过程的加速度等于下降过程的加速度,都为g,故D错误.
故选B
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值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g值归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g=______.
正确答案
解析
解:(1)小球从O点上升到最大高度过程中:
h1=g(
)2 ①
小球从P点上升的最大高度:
h2=g(
)2 ②
依据题意:h1-h2=H ③
联立①②③解得:
g=
故答案为:.
这个星期天风和日丽的,是个游玩的好天气.小新同学对小伟同学说:“我要投一枚硬币,如果是正面,我们就去打球;如果是反面,我们就去公园;如果立起来,我们就去学习.”小新同学竖着向上抛出硬币,抛出速度为4m/s,抛出点离地1m(假设硬币只碰一次地,g=10m/s2),求
(1)硬币从抛出到着地的时间
(2)硬币从抛出到处于抛出点上方0.6m处的时间.
正确答案
解析
解:(1)取竖直向上为正方向.物体做竖直上抛运动,整个过程看成是一种匀减速直线运动,硬币从抛出到着地的位移为:x=-1m,加速度为:a=-g,初速度为:v0=4m/s,根据位移时间关系公式,有:
x=v0t-gt2
代入数据,有:-1=4t-×10×t2
解得:t=1s或t=-0.2s(舍去)
(2)硬币从抛出到处于抛出点上方0.6m处时位移为:x′=0.6m,则有:x′=v0t′-gt′2,
得:0.6=4t′-5t′2
解得:t′1=0.2s或t′2=0.6s
答:(1)硬币从抛出到着地的时间是1s1.
(2)硬币从抛出到处于抛出点上方0.6m处的时间是0.2s或0.6s.
气球以10m/s的速度匀速上升,当升到离地高15m时,气球里掉下一个物体.如果不计空气阻力,则物体落地时的速度为多大?(g取10m/s2)
正确答案
解析
解:由于惯性,物体从气球上掉下时具有与气球相同的速度,即物体将做竖直上抛运动,对物体全程分析可知,若规定向上方向为正方向,则位移x=-15m,根据公式为:,
代入数据解得:v=20m/s
故答案为:20m/s
某物体距地25m以20m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,则3s时物体的位移大小为______m,从抛处到落地共经历______s.
正确答案
15
5
解析
解:设向上为正方向,3s内物体的位移为:
H=v0t-gt2=20×3-
×10×32=15m,方向竖直向上;
落地时,物体的位移是-25m,由位移公式:
h=v0t-gt2
代入数据得:t=5s
故答案为:15,5
在做自由落体运动升降机内,某人竖直上抛一弹性小球(即碰撞后小球以等大的反向速度运动),此人会观察到( )
正确答案
解析
解:以地面为参考系,向上为正方向,小球的速度:v1=v0-gt;
升降机速度:v2=gt;
故小球相对于升降机的速度:v=v1+v2=v0;
故球匀速上升;
下降过程,球和升降机相对地面的加速度均为g,故速度差值恒定,球相对升降机匀速下降;
故选:B.
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