- 匀变速直线运动的研究
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(2015秋•石家庄校级期末)竖直上抛的物体,又落回抛出点,关于物体运动的下列说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:A、B、上升和下落过程时间相等,而位移大小相等、方向相反,物体到最高点加速度仍为g,故A、B错误;C、在任意相等时间t内,速度变化量均为gt,故C正确,
D、根据逆向思维知,物体上升过程最后1 s内位移和自由下落第1 s内位移大小是相等的,都为g×12=
g,故D正确.
故选:CD
某人站在离地高H=60m的平台边缘,以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一石块,不考虑空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)石块上升离平台的最大高度h
(2)石块落到地面的速度大小v.
正确答案
解析
解:(1)由运动学公式得
石块上升离平台的最大高度
h==20 m
(2)以竖直向下为正方向,石块从抛出到落地的全过程,有
解得石块落到地面的速度大小v=40 m/s
答:
(1)石块上升离平台的最大高度h是20m
(2)石块落到地面的速度大小v是40m/s.
一个质量为m的物体被竖直向上抛出,在空气运动过程,所受的空气阻大小为f,求该物体在上升和下降过程中的加速度.
正确答案
解析
解:根据受力分析和F=ma知
上升过程中的加速度为:a1=
下降过程中的加速度为:a2=
答:上升过程中的加速度,下降过程中的加速度
.
物体做竖直上抛运动,在落回抛出点时该物体的速率是30m/s,那么物体(g取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动是初速度向上,只受重力的运动,根据对称性可知,初速度与落地时速度大小相等,方向相反,则初速度大小为30m/s;则上升的时间为:t==
,所以下落的时间也为3s,则由抛出到落回抛出点的时间是6s,故A正确;
B、根据h=v0t-gt2=40m得:t=2s或t=4s,故B错误;
C、根据-2gh=,得:-2×10×25=v2-900;
解得:v=20m/s;故速度大小为20m/s,故C正确;
D、第3s内的平均速度与2.5s内的平均速度相同;故D错误;
故选:AC.
如图所示,一位演员正在对三个鸡蛋进行杂技表演.请从估算某鸡蛋抛出的时刻的速度和在空中运动时间分别接近于( )
正确答案
解析
解:A、B:从图中可以看出,鸡蛋大约能抛h=0.5m,根据,得:
;故A错误,B正确;
C、D:根据,
故C正确,D错误.
故选:BC
在不计空气阻力的情况下,竖直上抛的物体抛出后经时间t回到原出发点.那么物体到达最大高度的一半处时速度的大小是( )
正确答案
解析
解:竖直上抛运动上升和下降过程具有对称性,物体抛出后经时间t回到原出发点,故下降时间为;
下降过程为自由落体运动,根据自由落体运动公式,有:
h=
联立解得:t1=;
故此时物体的速度为:v1=gt1=;
故选B.
某人站在18层高楼的平台边缘处,以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一石子.求抛出后,石子经过距抛出点15m处所需的时间及速度大小.(不计空气阻力,g取10m/s2)
正确答案
解析
解:石子做竖直上抛运动,由v2=2gh得,石子上升的最大高度H=20m>15m;
以竖直向上为正方向,当石子在抛出点上方15m处时,由匀变速运动的位移公式得:
x=v0t+at2,
即:15=20t+×(-10)t2,
解得:t1=1s,t2=3s;
速度大小为v=v0-gt=20-10×1=10m/s
当石子在抛出点下方15m处时,由x=v0t+at2,
得-15=20t+×(-10)t2,
解得:t3=(2+)s;
速度v=v0-gt=20-10×=-10
m/s,速度大小为10
m
答:抛出后,石子经过距抛出点15 m处所需的时间可能为1s,3s,(2+)s,1s,3s末速度大小为10m/s,(2+
)s末速度大小为10
m.
以初速度V0竖直上抛一小球,若不计空气阻力,在上升过程中,从抛出到小球动能减少一半所经历的时间为( )
正确答案
解析
解:根据Ek=mv2得,当小球动能减为原来一半时的速度为
v0,
则运动的时间t==
.
故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
关于竖直上抛运动,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动,在最高点处速度为零,但加速度不为零,因为只受重力,无论在上升过程中还是在下降过程中,加速度恒定为g,方向都是竖直向下.故A错误,B正确.
C、在最高点速度为零,但物体受重力,并不平衡,故C错误.
D、根据竖直上抛运动的对称性,物体上升到某一高度时的速度与下降到此高度时的速度大小相等,方向相反.故D正确.
故选:BD
物体做竖直上抛运动后又落回地面,则( )
正确答案
解析
解:A、B、竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动,速度向上,加速度向下;下降的过程是匀加速直线运动,速度和加速度都向下;故A错误,B正确;
C、D、在最高点,速度为零,加速度为g,速度方向将改变,故C错误,D正确;
故选:BD.
某人在高层楼房的阳台外侧上以30m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点25m处所经历的时间可以是(空气阻力不计,g取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:取竖直向上方向为正方向,当石块运动到抛出点上方离抛出点25m时,位移为x=25m,由x=v0t-代入得
25=30t-,解得t1=1s,t2=5s
当石块运动到抛出点下方离抛出点25m时,位移为x=-25m,由x=v0t-代入得
-15=20t-,解得t1=(3+
)s,t2=(3-
)s(舍去).故A、C、D正确,B错误.
故选:ACD.
某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况.数码相机每隔0.05s拍照一次,如图是小球上升过程的照片,图中所标数据为实际距离,则:(所有计算结果保留两位小数)
①图中t5时刻小球的速度v5=______m/s.
②小球上升过程中的加速度a=______m/s2.
③t6时刻后小球还能上升的高度h=______m.
正确答案
解析
解:①t5时刻小球的速度.
②根据△x=aT2,运用逐差法得,=10.04m/s2.
③t5时刻小球与最高点的距离:,
则t6时刻后小球还能上升的高度:h=0.83-0.19=0.64m.
故答案为:①4.08 ②10.04 ③0.64.
将一小球自h=15m高处以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10m/s2.试求:
(1)小球从抛出到落地经历的时间;
(2)小球落地时的速度大小.
正确答案
解析
解:设v0为正方向,
(1)设重物从掉出倒落地时间为t:由匀变速直线运动规律得:s=v0t-gt2
代入数据15=10t-5t2;
解得t=3s;
(2)由v=v0-gt解得:
v=10-10×3=-20m/s;
答:(1)上抛到落地的时间为3s;
(2)小球落地的速度为20m/s;
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,那么求:(空气阻力不计,取g=10m/s2)
(1)重物经多少时间落到地面?
(2)重物落地的速度多大?
(3)落地前1s位移为多少?
正确答案
解析
解:(1)物体做竖直上抛运动,是匀变速直线运动,根据位移公式,有:
得:t=7s
(2)根据速度公式v=v-gt,得:
v=-60m/s
即速度大小为60m/s
(3)根据位移公式,前6s内的位移:
故最后1s的位移为:△h=175m-120m=55m
答:(1)重物经7s时间落到地面?
(2)重物落地的速度为60m/s;
(3)落地前1s位移为为55m.
升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动,当速度为v时,有一螺帽从升降机的顶部脱落,这时螺帽相对地的加速度和速度大小分别为( )
正确答案
解析
解:螺帽离开升降机时,由于惯性,具有向上的初速度,大小为v.因为仅受重力,可知,加速度为g.
故选:D.
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