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题型:简答题
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简答题

总质量为M=20kg的气球,从地面以5m/s的速度匀速上升,第6s末,从气球上落下一质量m=4kg的重物,物体着地时,气球离地面的高度是多少?(g=10m/s2,不计空气阻力,设气球浮力不变).

正确答案

解:开始时,气球匀速上升,由平衡条件得:

F=Mg

匀速上升距离:

h1=vt1=5×6=30m

重物下落后,气球加速上升,加速度为:

a==2.5m/s2

设物体落地用时间为t2,规定向上方向为正,则有:

-

解得:t2=3s

气球加速上升的高度为:

=26.25m

气球上升的总高度为:

h=h1+h2=56.25m

答:物体着地时,气球离地面的高度是56.25m

解析

解:开始时,气球匀速上升,由平衡条件得:

F=Mg

匀速上升距离:

h1=vt1=5×6=30m

重物下落后,气球加速上升,加速度为:

a==2.5m/s2

设物体落地用时间为t2,规定向上方向为正,则有:

-

解得:t2=3s

气球加速上升的高度为:

=26.25m

气球上升的总高度为:

h=h1+h2=56.25m

答:物体着地时,气球离地面的高度是56.25m

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简答题

在离地高20m处将一小球以速度v0竖直上抛,不计空气阻力,重力加速度取l0m/s2,当它到达上升最大位移的3/4时,速度为10m/s,则小球抛出后5s内的位移及5s末的速度分别为多少?

正确答案

解:设上升最大位移为H.以初速度方向为正方向,则小球的加速度为a=-g=-10m/s2,由可得:

解得:v0=20m/s

则5s内的位移为:=(100-75)m=-25m

而它的离地高度才20m,故5s末之前物体已经落地,故5s内位移为-20m,5s末速度为0.

答:小球抛出后5s内的位移为-20m,5s末的速度为0.

解析

解:设上升最大位移为H.以初速度方向为正方向,则小球的加速度为a=-g=-10m/s2,由可得:

解得:v0=20m/s

则5s内的位移为:=(100-75)m=-25m

而它的离地高度才20m,故5s末之前物体已经落地,故5s内位移为-20m,5s末速度为0.

答:小球抛出后5s内的位移为-20m,5s末的速度为0.

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简答题

在15米高的塔上,某人以初速度10m/s竖直向上抛出一物体,求:

(1)经过多少时间上升到最高点.

(2)物体落到地面的速度为多少.(g取10m/s2

正确答案

解:(1)根据速度时间关系公式,有:vt=v0-gt;

解得:

(2)上升过程,根据位移时间关系公式,有:

解得:h1=

下降过程:h=5+15=20m

由v2=2gh,得出v===20m/s

答:(1)经过1s时间上升到最高点.

(2)物体落到地面的速度为20m/s.

解析

解:(1)根据速度时间关系公式,有:vt=v0-gt;

解得:

(2)上升过程,根据位移时间关系公式,有:

解得:h1=

下降过程:h=5+15=20m

由v2=2gh,得出v===20m/s

答:(1)经过1s时间上升到最高点.

(2)物体落到地面的速度为20m/s.

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简答题

一物体以某初速度做竖直上抛运动,1s内位移的大小恰为上升最大高度的,问:初速度所有的可能值.(g=10m/s2

正确答案

解:物体在1s内的位移:…①

…②

…③

讨论:(1)若1s后物体在抛出点的上方:

则:v01=30m/s

v02=6m/s

(2)若1s后物体在抛出点的下方,则:

v03=4.45m/s

答:初速度可能是30m/s,或6m/s,或4.45m/s.

解析

解:物体在1s内的位移:…①

…②

…③

讨论:(1)若1s后物体在抛出点的上方:

则:v01=30m/s

v02=6m/s

(2)若1s后物体在抛出点的下方,则:

v03=4.45m/s

答:初速度可能是30m/s,或6m/s,或4.45m/s.

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简答题

一科研小组设计了一种新型发射装置,某次实验中,将小球从离地高25cm处以20m/s的初速度竖直向上发射,小球上升到最高点后落回到地面上.(不计空气阻力,g=10m/s2)求:

(1)小球到达距发射点15m处所用的时间;

(2)小球落回地面时的速度多大.

正确答案

解:(1)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15m时,位移为x=15m,由x=v0t-gt2代入得:

15=20t-×10t2

解得:t1=1s,t2=3s

当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时,位移为x=-15m,由x=v0t-gt2代入得:

-15=20t-×10t2

解得:t1=(2+)s,t2=(2-)s(舍去).

(2)由运动学公式可知:

2(-g)h=v2-v02

代入数据解得:v=30m/s;

答:(1)小球到达距发射点15m处所用的时间可能为1s、3s和(2+)s

(2)小球落回地面时的速度为30m/s

解析

解:(1)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15m时,位移为x=15m,由x=v0t-gt2代入得:

15=20t-×10t2

解得:t1=1s,t2=3s

当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时,位移为x=-15m,由x=v0t-gt2代入得:

-15=20t-×10t2

解得:t1=(2+)s,t2=(2-)s(舍去).

(2)由运动学公式可知:

2(-g)h=v2-v02

代入数据解得:v=30m/s;

答:(1)小球到达距发射点15m处所用的时间可能为1s、3s和(2+)s

(2)小球落回地面时的速度为30m/s

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简答题

假设一气球下悬挂一物体,由静止开始以4m/s2的加速度从地面竖直上升,10s末悬挂物体的绳断,不计空气阻力,则该物体最高可上升到距地面多高处?绳断后物体经多长时间落回地面?(g取10m/s2

正确答案

解:10s末重物的速度为:v=at=4×10=40m/s

10s内上升的高度为:m

从气球脱离后上升的高度为:h′==80m

则距离地面的最大高度为:H=200m+80m=280m;

上升所用时间:t′==4s

设从最高点下落到地面的时间为t″,则:

即:280m=×10×t″2

得:t″≈7.48s

则t=4s+7.48s=11.48s

答:此重物最高可上升到距地面280m高,此重物从气球上掉下后,经11.48s时间落回地面.

解析

解:10s末重物的速度为:v=at=4×10=40m/s

10s内上升的高度为:m

从气球脱离后上升的高度为:h′==80m

则距离地面的最大高度为:H=200m+80m=280m;

上升所用时间:t′==4s

设从最高点下落到地面的时间为t″,则:

即:280m=×10×t″2

得:t″≈7.48s

则t=4s+7.48s=11.48s

答:此重物最高可上升到距地面280m高,此重物从气球上掉下后,经11.48s时间落回地面.

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简答题

一个气球带着物体以初速度2m/s匀速上升,升至19.8m高处时,气球突然爆炸,则气球上的物体经多长时间落地?落地时的速度多大?(不计空气阻力,g取10m/s2

正确答案

解:物体做竖直上抛运动,规定向上为正方向,根据位移时间公式得,

代入数据有:

解得t=2.2s.

根据速度时间公式得v=v0+at=2-10×2.2m/s=-20m/s,负号表示方向.

答:气球上的物体经过2.2s时间落地,落地时的速度大小为20m/s.

解析

解:物体做竖直上抛运动,规定向上为正方向,根据位移时间公式得,

代入数据有:

解得t=2.2s.

根据速度时间公式得v=v0+at=2-10×2.2m/s=-20m/s,负号表示方向.

答:气球上的物体经过2.2s时间落地,落地时的速度大小为20m/s.

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简答题

气球以1m/s2的加速度由静止开始从地面竖直上升,在10s末有一个物体从气球上自由落下,这个物体从离开气球到落地所需要的时间是多少?落地时的速度有多大?

正确答案

解:设物体脱落时向上速度为v,离地高h,由v=at得:v=at=1×10m/s=10m/s.

由h=at2得:h=×1×100m=50m

物离气球后作竖直上抛运动,有:hm===5m

物体最高离地为:H=h+hm=55m,

物体上到最高点时间为:t1===1s   

从最高点落到地时间为:t2===3.3s                

共花时间为:t=t1+t2=4.3s

由速度公式:v=gt=10×3.3=33m/s,

答:从物体脱落起经4.3s时间物体落回地面,落地时的速度是33m/s.

解析

解:设物体脱落时向上速度为v,离地高h,由v=at得:v=at=1×10m/s=10m/s.

由h=at2得:h=×1×100m=50m

物离气球后作竖直上抛运动,有:hm===5m

物体最高离地为:H=h+hm=55m,

物体上到最高点时间为:t1===1s   

从最高点落到地时间为:t2===3.3s                

共花时间为:t=t1+t2=4.3s

由速度公式:v=gt=10×3.3=33m/s,

答:从物体脱落起经4.3s时间物体落回地面,落地时的速度是33m/s.

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简答题

某人站在高楼阳台上以4m/s的初速度竖直上抛一石头,忽略空气阻力,求:

(1)t=2s时石头的速度和位移;

(2)石头处于抛出点上方0.6m时的速度和时间(g=10m/s2

正确答案

解:(1)以初速度方向为正方向,加速度为a=-g,

t=2s时石头的速度为:

v=v0+at=4-10×2=-16m/s.

位移为:

负号表示与规定正方向相反.

(2)石头处于抛出点上方0.6m时:

解得:

故此时速度为v=2m/s,或v=-2m/s,即速度方向可能向上,也可能向下.

可得:

解得:t=1s(上升经过0.6m)或t=8.3s(下降经过0.6m).

答:(1)t=2s时石头的速度为16m/s和位移为12m,方向都是向下;

(2)石头处于抛出点上方0.6m时,上升阶段对应的速度为2m/s和时间为1s;下降阶段对应的速度为-2m/s,时间为8.3s.

解析

解:(1)以初速度方向为正方向,加速度为a=-g,

t=2s时石头的速度为:

v=v0+at=4-10×2=-16m/s.

位移为:

负号表示与规定正方向相反.

(2)石头处于抛出点上方0.6m时:

解得:

故此时速度为v=2m/s,或v=-2m/s,即速度方向可能向上,也可能向下.

可得:

解得:t=1s(上升经过0.6m)或t=8.3s(下降经过0.6m).

答:(1)t=2s时石头的速度为16m/s和位移为12m,方向都是向下;

(2)石头处于抛出点上方0.6m时,上升阶段对应的速度为2m/s和时间为1s;下降阶段对应的速度为-2m/s,时间为8.3s.

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简答题

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: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

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

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简答题

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:(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.

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.

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原地起跳时,先曲腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.跳蚤原地起跳的“加速距离”d1=0.00075m,离地时速度大小v1=1.5m/s.

(1)求跳蚤起跳过程中的加速度大小是多少?

(2)人原地起跳的“加速距离”d2=0.3m,假想人具有跳蚤相等的起跳加速度,则人跳离地面时的速度大小是多少?

(3)若人以此速度离开地面后,做加速度大小为10m/s2的匀减速运动,则人离地后上升的最大高度是多少?

正确答案

解:(1)跳蚤起跳过程是匀加速直线运动,根据速度位移关系公式,有:

解得:

(2)人起跳过程是匀加速直线运动,根据速度位移关系公式,有:

解得:

(3)人做竖直上抛运动,根据速度位移关系公式,有:

解得:

答:(1)跳蚤起跳过程中的加速度大小是1500m/s2

(2)人跳离地面时的速度大小是30m/s;

(3)人离地后上升的最大高度是45m.

解析

解:(1)跳蚤起跳过程是匀加速直线运动,根据速度位移关系公式,有:

解得:

(2)人起跳过程是匀加速直线运动,根据速度位移关系公式,有:

解得:

(3)人做竖直上抛运动,根据速度位移关系公式,有:

解得:

答:(1)跳蚤起跳过程中的加速度大小是1500m/s2

(2)人跳离地面时的速度大小是30m/s;

(3)人离地后上升的最大高度是45m.

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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: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

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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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:(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

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

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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:(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=(v02-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.

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=(v02-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.

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