- 匀变速直线运动的研究
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从地面以30m/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25m时所经历的时间可能为( )
正确答案
解析
解:竖直上抛运动的全部过程是匀变速直线运动;
由x=v0t+at2可知h=v0t-
gt2;
即:25=30t-5t2
解得:t=1s或t=5s;
当物体向上经25m时,t=1s;当物体向下返回25m时,t=5s;
故选:AD
在地面上以初速度v0竖直上抛一个小球,不计空气阻力.上升过程中小球的动能随高度变化的关系是图中的( )
正确答案
解析
解:以抛出点为参考,根据机械能守恒定律得:
Ek+mgh=
则得 Ek=-mgh
由数学知识可知B正确.
故选B
将一小球竖直向上抛出,小球在第3s内的位移是0,再过2.5s小球落至地面.求:
(1)小球的初速;
(2)在4s末时小球运动速度的大小和方向;
(3)小球抛出点距离地面的距离.
正确答案
解析
解:(1)小球在第3秒内的位移是零,第3秒内的平均速度也为零,而平均速度等于中间时刻的速度,即第2.5秒瞬间速度为零,故小球上升的时间为t1=2.5s,下落时间为t2=3s,
由小球的初速度v=gt1=10×2.5=25m/s;
(2)4s末时,小球下落了1.5s;小球向下运动,运动速度v2=g×1.5=15m/s;
(3)小球上升的高度:=
=31.25m
下落的高度:=
=61.25m
故小球抛出点离地面的高度h=h2-h1=30m
答:(1)小球的初速度为25m/s;
(2)4s末小球的运动的速度为15m/s;方向向下;
(3)小球抛出点距离地面的距离为30m.
一竖直发射的火箭,在燃料燃烧的两秒内具有3g的向上加速度,当它从地面点燃竖直发射后(不计空气阻力)求:
(1)它具有的最大速度;
(2)它能上升的最大高度;
(3)从开始发射到落回地面所用的时间.
正确答案
解析
解:(1)匀变速直线运动的速度与时间的关系得:vm=at1=3g•t1=3×10×2m/s=60m/s;
(2)加速阶段上升的高度:h1==
=60m
到达最大速度后火箭做竖直上抛运动,末速度为零,加速度等于-g,上升的高度:h2==180m
火箭上升的最大高度:H=h1+h2=60+180=240m;
(3)火箭到达最大速度后火箭做竖直上抛运动,上升的时间:t=
=6s
下降时间为t3,则H=
t3==
=
s
从开始发射到上升到落回地面所用的时间:t=t1+t2+t3=2+6=(8
)s;
答:(1)它具有的最大速度是60m/s;
(2)它能上升的最大高度240m;
(3)从开始发射到落回地面所用的时间(8+4)s
一个氢气球以5m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,10s末从气球上面掉下一重物,忽略空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)此重物最高可上升到距离地面多高处?
(2)此重物从氢气球上掉下后,经多长时间落回地面?
正确答案
解析
解:(1)10s末重物的速度为:v=at=5×10=50m/s
10s内上升的高度为:h=at2=
×5×102=250m,
从气球脱离后上升的高度为:h′==
=125m,
则距离地面的最大高度为:H=250m+125m=375m;
(2)物体从气球上脱落后上升所用时间:t′==
=5s,
设从最高点下落到地面的时间为t″,则:
H=gt″2,即375m=
×10×t″2,
解得:t″≈8.66s,
则t总=5s+8.66s=13.66s
答:(1)此重物最高可上升到距地面375m高除;
(2)此重物从气球上掉下后,经13.66s时间落回地面.
一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有三个球,将球的运动看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:刚好接到球时,空中还有两个球,由竖直上抛运动的对称性,每个球上升到最高点所用时间为0.6s,下降时间也是0.6s;
则m;
故选A.
(2016•蚌埠一模)某人以一定的初速度从P点竖直向上抛出一个小球,1s后小球运动到最高点,若小球运动时受到的空气阻力大小不变(不为零).则又经过1s后( )
正确答案
解析
解:设空气阻力大小为f,由牛顿第二定律得:
上升过程有 mg+f=ma上,
下落过程有 mg-f=ma下;可得a上>a下,即上升的加速度比下落的加速度大
根据位移公式x=,则知下落1s的位移小于上升1s的位移,所以又经过1s后小球的位置在P点上方.故C正确.
故选:C
气球下挂一重物,以v0=10m/s匀速上升,当到达离地高h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多少时间落到地面?落地的速度多大?空气阻力不计,取g=10m/s2.
正确答案
解析
解:从绳子断裂开始计时,经时间t最后物体落至抛出点下方,规定初速方向为正方向,则物体在时间t内的位移h=-175m.由位移公式
代入数据解得:t=7s.
所以重物的落地速度为:
vt=v0-gt=10m/s-10×7m/s=-60m/s.
其负号表示方向向下,与初速方向相反.
答:物经7s时间落到地面,落地的速度为60m/s,方向向下
如图,匀速上升的电梯经过某阳台时,阳台上一人用与电梯相同的速度竖直上抛一个小球.以向上为正方向,电梯中人看到小球运动的速度-时间图象是( )
正确答案
解析
解:电梯中的人以电梯为参考系看到的是小球的初速度为0,小球做自由落体运动,加速度为g,故小球向下做匀加速直线运动,故B正确.
故选:B.
以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个小球,空气的阻力可以忽略,重力加速度g=10m/s2,下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由v=v0-gt=10-10×1m/s=0,故A错误
B、由A分析知,1s末物体到达最高点,由于上升阶段和下落阶段具有对称性,故2s末物体回到出发点,速度大小10m/s,故B正确
C、由A分析知,1s末物体到达最高点,故位移最大,故C错误
D、物体2s末回到抛出点,故D错误
故选B
将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力物体能上升的最大高度为h1,经历的时间为t1;实际上物体运动受空气阻力,实际上升的最大高度为h2,经历的时间为t2;下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:考虑空气阻力时,加速度为:a=
上升高度:
上升时间:
故选:A
一个人从地面上的A处以初速度v0竖直向上抛出一个物体,物体运动的加速度为10m/s2,物体经过位置B时,仍然向上运动.但速度减为初速度的,已知AB=3m,求:
(1)初速度v0是多大?
(2)物体上升的最大高度?
正确答案
解析
解:(1)物体做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,加速度为a=-g,初速度为v0,速度减为初速度的时有:
-2gh=(v0)2-v02
式中 h=3m,g=10m/s2,代入数据解得:v0=8m/s
(2)物体上升的最大高度为 H==
=3.2m
答:(1)初速度v0是8m/s.
(2)物体上升的最大高度是3.2m.
当气球上升到离地面150m高时,从气球上掉下一个物体,经过6秒落地,求物体落地时的速度.
正确答案
解析
解:取竖直向上为正方向,物体从气球上掉下后做,竖直上抛运动,将该运动看成一种匀减速直线运动,则物体落地时通过的位移为 x=-150m
由x=v0t-得:v0=
+
gt=
+
=5m/s
则物体落地时的速度为 v=v0-gt=5-10×5=-45m/s,负号表示速度方向向下.
答:物体落地时的速度为45m/s.
在操场上以10m/s的速度竖直上抛一个小球,不计空气阻力,g=10m/s2,小球到达抛出点上方3.75m处的时间为( )
正确答案
解析
解:小球做竖直上抛云,以竖直向上为正方向,
由题意可知:v0=10m/s,a=-g=-10m/s2,h=3.75m,
由匀变速直线运动的位移公式得:h=v0t+at2,
即:3.75=10t-×10×t2,解得:t=0.5s或t=1.5s;
故选:AC.
气球以10m/s的速度匀速上升到某一高度时,从气球上脱离一物体,经4s落地,则物体刚脱离气球的高度是多少米?( g=10m/s2,空气阻力不计)
正确答案
解析
解:设物体刚刚离开气球时距地面的高度为H,取初速度的方向为正方向,则有:
-H=v0t-gt2
代入数据得:H=-v0t+gt2=-10×4
×10×42=40m
答:则此时小球离地面的高度40m
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