- 匀变速直线运动的研究
- 共14248题
如果每隔一段相等的时间就从125m高处自由落下一个相同的小钢球,当第11个小球刚下落时,第1个小球恰好到达地面,取g=10m/s2,求:
(1)每个小球在空中运动的总时间;
(2)第1个小球恰好到达地面时第5个小球距地面的高度.
正确答案
(1)根据自由落体运动位移时间公式得:
h=gt2
解得:t=5s
(2)第11个球和第一个球之间有10个间隔,则
T==0.5s
第1个小球恰好到达地面时第5个小球运动的时间为6T,则有
第5个小球距地面的高度H=h-g(6T)2=80m
答:(1)每个小球在空中运动的总时间为5s;
(2)第1个小球恰好到达地面时第5个小球距地面的高度为80m.
一物体从高处A点自由落下,经B点后到C点,已知经B点时的速度是经C点时速度的3/4,BC之间的距离是7m,求:
(1)物体经过C点时的速度大小?
(2)A、C之间的距离?(g=10 m/s2)
正确答案
解:(1)设C点的速度为VC,则B点的速度为VC 由速度-位移公式VC2-(
VC)2=2gXBC 代入数据可得VC=8
m/s
(2)VC2=2gXAC 代入数据可得XAC=16m
从离地面80m的空中自由下落一个小球,取g=10m/s2,求:
(1)小球经多长时间落到地面?
(2)小球落地时速度是多少?
(3)自小球开始下落时开始计时,小球在第1S内和最后1s内的位移是多少?
正确答案
(1)根据自由落体运动的位移公式h=gt2,得:t=
=
=4s
(2)根据v=gt得:到达地面的速度是:v=10×4=40m/s;
(3)小球在第1s内的位移为:h1=gt12=
×10×1=5m
物体下落3s的高度为h′,则有:h′=gt′2=
×10×9=45m
此物在下落最后一秒内的位移是:X=(80-45)m=35m
答:(1)到达地面所需的时间是4s;
(2)到达地面的速度是40m/s;
(3)小球在第1s内的位移为5m,在下落的最后一秒内的位移是35m.
长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m,若这个隧道长也为5m,让这根杆自由下落,求它通过隧道的时间为多少?(g=10m/s2)
正确答案
根据h=gt2,直杆自由下落到下端运动到隧道上沿的时间t1=
=
=1s.
直杆自由下落到直杆的上端离开隧道下沿的时间t2==
=
s.
则直杆过隧道的时间t=t2-t1=(-1)s.
答:它通过隧道的时间为(-1)s.
一质量m=10kg的物体从离地面竖直高度h处由静止释放,不计空气阻力作用,若物体在落地前的最后1秒的初速度为v=30m/s,g取10m/s2计算.求:
(1)物体在空中运动时间t是多少?
(2)物体刚释放时离地面高度h是多少?
正确答案
(1)物体做自由落体运动,设物体在空中运动时间为t,由自由落体运动的规律得:V=g(t-1);
物体在空中运动时间t=+1=
+1=4s
(2)由自由落体运动的规律得
物体离地面高度为h=gt2=
×10×42=80米;
答:(1)物体在空中运动时间t是4s;
(2)物体刚释放时离地面高度h是80m.
如图所示为探究自由落体运动规律时打出的一条纸带的一部分,试根据纸带分析重锤的运动情况并求出自由落体的加速度。
正确答案
解:由于相邻两点间的位移差分别为△x1=x2-x1=3.9 mm,△x2=x3-x2=3.9 mm,△x3=x4-x3=3.9 mm,△x4=x5-x4=3.9 mm
则相邻两点间位移差恒定,所以重锤做匀加速直线运动,且释放时的初速度为零
由△x=aT2得,自由落体的加速度为a==
m/s2=9.75 m/s2
如图所示,长L=25m的铁链,上端用一很短的细线悬挂,距铁链下端h=20m处有一A点。现剪断细线,让铁链自由下落,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)铁链下端经过A点时的速度大小υ;
(2)整条铁链通过A点所用的时间△t。
正确答案
解:小球可视为做自由落体运动
(1)由υ2=2gh 得υ==
m/s=20m/s
(2)由h=gt12得t1=
=
s=2s
h+L=gt22,t2=
=
s=3s
△t=t2-t1=1s
跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面224m高时,运动员离开飞机作自由落体运动。运动一段时间后,打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降。为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。g=10m/s2。试求:
(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?
(2)运动员在空中的最短时间为多少?
正确答案
解:(1)设展伞高度为h,速度为v0,落地速度vt=5m/s,h0=224m,a=-2.5m/s2有
又
解得h=99m
(2)上述运动方式在空中时间最短,由,得自由落体时间t1=5s
展伞后匀减速运动,由,得展伞后运动的时间t2=3.6s
因此运动员在空中的最短时间为tmin=t1+t2=8.6s
一个从静止做自由落体运动的小球,下落2s砸坏并穿过一水平放置在空中的玻璃板,因而小球失去3/4的速度,如果小球又用了2s到达地面,求玻璃板离地面的高度。(g取10m/s2)
正确答案
30m
竖直悬挂一根长15m的杆,在杆的正下方5m处有一观察点A,当杆自由下落时,杆全部通过A点用多长时间?(g=10m/s2)
正确答案
1s
有A、B两球先后从空中同一点释放,做自由落体运动,释放两球的时间间隔为△t,先释放的A球下落4s时,B球正在A球上方35m处,两球均没着地(g=10m/s2),则:
(1)此时A球距释放点的距离H是多少?A球的速度是多大?
(2)释放两球的时间间隔△t是多少?
正确答案
解析:(1)A球距释放点的距离:H=gt2=80m
A球的速度:v=gt=40m/s
故A球距释放点的距离H是80m,A球的速度是40m/s.
(2)释放的A球下落4s时,B球距离释放点的距离h=80-35m=45m
根据 h=gt′2,得,t′=
=
s=3s
所以释放的时间间隔△t=4-3s=1s.
一个物体从塔顶落下,在到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的9/25,求塔高(g=10m/s2)。
正确答案
解:物体从塔顶落到地面所经历的时间为t,通过的位移为H,物体在t-1秒内的位移为h,因为V0=0
则有: ①
②
③
由①②③解得H=125m
有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被拍摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的.为估测该照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图 所示.由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹.已知每块砖的平均厚度为6cm,拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约2m.怎样估算这个照相机的曝光时间?
正确答案
一个石子从高处释放,做自由落体运动,已知它在第1s内的位移大小是s,则它在第3s内的位移大小是______.
正确答案
根据h=gt2可知:1s内、2s内和3s内的位移之比为1:4:9,第1s内的位移大小是:s,则在前2s内的位移大小是4s,前3s内的位移大小是9s.
所以第3s内的位移为:9s-4s=5s
故答案为:5s
一小球由静止释放后自由下落,在最后1s内的位移大小为20m,不计空气阻力。求:
(1)小球开始下落后第1s内的位移;
(2)小球落地时的瞬时速度大小?
正确答案
解:(1)x1=gt2
位移大小x1=5m
(2)h=v0t+gt2,得v0=15m/s
落地速度vt=v0+gt=25m/s
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