- 匀变速直线运动的研究
- 共14248题
以一定的速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气的阻力大小恒为F,则从抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )
正确答案
解析
解:上升过程:空气阻力对小球做功为:W1=-Fh
下落过程:空气阻力对小球做功为:W2=-Fh
则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为:=W1+W2=-2Fh
故选:C
从地面上以40m/s竖直向上抛一小球,若不计空气阻力,g取10m/s2,则小球运动到离地面60m处时所经历的时间可能是( )
正确答案
解析
解:设向上为正,则由x=v0t+at2
可知h=v0t-gt2;
即:60=40t-5t2
解得:t=2s,或t=6s;
当物体向上经60m时,t=2s;当物体向下返回60m时,t=6s;
故选:AC.
关于竖直上抛运动,以初速度方向为正方向,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动的整个过程中,仅受重力,加速度保持不变,方向竖直向下.故A正确.
B、竖直上抛运动的最高点,速度为零,加速度不为零,不是平衡状态,故B错误.
C、竖直上抛运动上升过程和下降过程具有对称性,落回抛出点的速度与初速度大小相等,方向相反,故C错误.
D、位移的方向由初位置指向末位置,可知物体在落回抛出点之前,位移的方向始终竖直向上,故D正确.
故选:AD.
(2016春•吉林校级月考)蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳,同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg的质点,在竖直方向上蹦跳的周期为3s,离弹簧网的最大高度为5m,则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为______N(g取10m/s2).
正确答案
1500
解析
解:运动员从最高点落到网上的速度v:
得:m/s
下落的时间s
由于运动的对称性,运动员离开弹簧网的速度与接触网的速度大小相等,也是10m/s,方向向上;运动员上升的时间也是1s
所以运动员与弹簧网接触的时间:t3=t总-2t=3-2×1=1s
设运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为F,选取向上的方向为正方向,则:(F-mg)t3=mv-(-mv)=2mv
所以:N
故答案为:1500
一小球从地面被以12m/s的速度竖直上抛,在到达天花板前1s内的位移是6m,不计空气阻力,求小球从抛出到打到天花板的时间和天花板到地面的距离.
正确答案
解析
解:(1)最后1s的位移为6m,故:
y=v1t-
v=v1-gt
解得:
v=1m/s
对上升的全程,根据速度时间关系公式,有:
v=v0-gt′
解得:
t′=
(2)天花板到地面的高度:
h=v0t′-=12×1.1-
=7.15m
答:小球从抛出到打到天花板所经历的时间为1.1s;天花板到地面的高度h为7.15m.
不计空气阻力,g取10m/s2.某物体以20m/s的初速度从某一较高点竖直上抛5s内( )
正确答案
解析
解:选取向上的方向为正方向,物体正在空中的总时间:s
物体上升的最大高度:m,
物体上升的时间:s
物体在5s内的位移:m;方向与初速度的方向相反,向下.
A、物体的路程:s=2H-h=2×20+25=65m.故A正确;
B、由以上分析可知,物体的位移是-25m,负号表示方向向下.故B错误;
C、速度的变化量:△v=gt=10×5=50m/s、故C错误;
D、物体的平均速度的大小:m/s,负号表示方向向下.故D错误
故选:A
一杂技演员用一只手把四个球依次向上抛出,为使节目能持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球上升的最大高度都是1.25m,那么球在手中停留的最长时间是(不考虑空气助力,演员抛球同时即刻接球)( )
正确答案
解析
解:每个球的最大高度都是1.25m,根据h=,解得:t=
=
=0.5s
根据竖直上抛的对称性可知,当手刚接住一个球时,空中有3个球,一个球刚到最高点,有一个在上升,一个在下降,共3个时间间隔△t,故球在手中停留的时间是:=
s
故选:B
身高1.70m的小陈在校运动会上用背越式恰跳过了1.70m的高度,则可以估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:根据,解得
≈4m/s.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
从离地面3m高处竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面此过程中( )
正确答案
解析
解:物体轨迹如图:
所以路程为:5+8=13m
位移:如图红线所示:大小为3m,方向竖直向下
故选:C.
关于竖直上抛运动的上升过程和下落过程(起点和终点相同),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性,物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等,故A正确;
B、物体上升的初速度与下降回到出发点的末速度方向不同,故B错误;
C、竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性,物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等,方向相反,故C错误;
D、竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性,物体上升过程所需的时间和下降过程所需的时间相等,故D错误;
故选:A.
假如2025年,你成功登上月球.给你一架天平(带砝码)、一个弹簧称、一个秒表和一个小铁球,如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时,手对小球所做的功.步骤:
(1)用弹簧称、天平分别测量小球的______、______ 可以计算出月球表面重力加速度.(写出物理量名称和符号)
(2)用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t
(3)写出手对小球所做功的表达式,W=______.(用直接测量的物理量符号表示)
正确答案
解析
解:(1)用弹簧秤测出小铁球在月球上的重力F,用天平测量出小铁球的质量m.
故本小题的答案为:重力F,质量m
(2)从抛出小铁球开始计时,到小铁球落到停止计时,测量出小铁球在空中运动的时间t.
(3)解法一:
已测出小铁球的质量为m,所受到的重力为F,运动时间为t.
则小铁球上升的高度…①
小铁球的加速度g=…②
手对小球所做的功等于小铁球上升过程中克服重力所做的功
W=Fh…③
以上三式联立W=
解法二:
已测出小铁球的质量为m,所受到的重力为F,运动时间为t.
小铁球上升的时间为,则小球抛出时的速度
由动能定理知,手对小铁球所做的功等于小球抛出时的动能
=
=
故本小题的答案为:.
从地面竖直上抛物体A,同时,在某高度处有一物体B自由落下,两物体在空中相遇时的速率都是v,则( )
正确答案
解析
解、A、设经过t时间相遇,则此时A物体的速度大小vA=v0-gt,B物体的速度大小vB=gt,则v0=2gt=2v.故A正确;
B、相遇时A物体的位移大小:,B物体的位移大小:
,两物体位移的大小不等.故B错误;
C、两物体在空中相遇时(即到达同一水平高度)的速率都是v,知竖直上抛运动的最高点时自由落体运动的抛出点.所以物体A在空中运行的总时间是物体B的两倍.故C错误;
D、A物体上升的最高点即为B物体自由下落的位置,所以物体A和B落地的速度相等,故D正确;
故选:AD.
如图所示,离地面足够高处有一竖直的空心管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空心管的上、下两端,空心管受到大小为16N的竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做匀加速运动,同时在M处有一个大小不计的小球沿管的轴线做竖直上抛运动,取g=10m/s2.若小球上抛的初速度为10m/s,经过______s小球从管的N端穿出.若此空心管的N端距离地面高为64m,欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内,在其他条件不变的前提下,则小球初速度大小为______.
正确答案
4
32m/s
解析
解:对管,根据牛顿第二定律,有:mg-F=ma
根据运动学公式,有:h=at2
对小球,以向上为正,根据位移时间公式,有:-(h+L)=v0t-gt2
解得:t=4s
欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内,此时对管,根据运动学公式,有:h=at2
解得:t=8s
对小球,以向上为正,根据位移时间公式,有:-H=v0t-gt2
解得:v0=32m/s;
故答案为:4,32.
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(设小球均未落地)( )
正确答案
解析
解:三个球运动时间相同,重力的冲量相同,质量相等,根据动量定理I合=m△v得知,三个小球的速度变化相等.故D正确,ABC错误.
故选:D
将一小物体以初速度v0竖直上抛,若物体所受的空气阻力的大小不变,则小物体到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程为x1和x2,速度的变化量为△v1和△v2的大小关系为( )
正确答案
解析
解:上升阶段,合力为:F合1=mg+f,故加速度为:;
下降阶段,合力为:F合2=mg-f,故加速度为:;
故a1>a2;
根据速度时间关系公式,有:
△v1=a1T
△v2=a2T
故
△v1>△v2
故C正确,D错误;
根据速度时间关系公式和平均速度公式,有
故
x1>x2
故A正确,B错误;
故选AC.
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