- 自由落体运动
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一枚子弹被以40m/s的速度从地面竖直向上射出(忽略空气阻力,g=10m/s2),则( )
正确答案
解析
解:A、子弹做竖直上抛运动,以初速度方向为正,即v0=40m/s,加速度为a=-g;
根据速度时间关系公式,有:
t1=,故A正确;
B、根据速度时间关系公式,有:
3s末速度:v3=v0-gt3=40-10×3=10m/s
5s末速度:v5=v0-gt5=40-10×5=-10m/s
3s末、5s末的速度方向不同,故B错误;
C、根据速度位移关系公式,子弹能到达的最大高度为:
h=,故C正确;
D、子弹在空中运动过程中的初末位置相同,总位移为零,故平均速度为零,故D错误;
故选:AC.
某同学在学校运动会上采用背跃式跳高获得了冠军,若该同学身高为h,跳高时身体横着越过高为H的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为( )
正确答案
解析
解:运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动,当重心达到横杆时速度恰好为零,有:
运动员重心升高高度:h′=H-h,
根据竖直上抛运动得:v==
.
故ABC错误,D正确.
故选:D.
空间存在水平向右的匀强电场,场强为50N/C一个带电小球的质量20g,带电量+0.004C,重力加速度取10m/S2,将这个小球从地面向着与水平成45度角向右上方以10m/S的初速度抛出,求小球落地点距抛出点的距离.
正确答案
解析
解:小球在竖直方向上做初速度大小为 vy=v0sin45°的竖直上抛运动,则根据运动的对称性可知:
小球运动的时间为 t==
;
在水平方向上,小球受到方向向右的电场力做匀加速直线运动,则小球落地点距抛出点的距离为:
x=v0cos45°t+=v0cos45°t+
;
联立两式得:x=v0cos45°•+
(
)2=[
+10×
×
]m=20m;
答:小球落地点距抛出点的距离是20m.
气球以2m/s2的加速度从静止开始竖直上升,离地5s后,从气球上自由掉下一物体,不计空气阻力,g取10m/s2,则物体到达地面所需时间为( )
正确答案
解析
解:物体刚从气球上掉下时气球的高度为:=
=25m,
此时气球的速度为:v=at=2×5=10m/s
物体从气球上掉下后做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,将竖直上抛运动看成一种匀减速直线运动,则有:
代入数据,解得:-25=10t-5t2
解得:t=
故选:B
以20m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛,若空气阻力忽略,g=10m/s,(以地面为参考面)
(1)物体上升的最大高度是多少?
(2)上升过程中在何处重力势能和动能相等?
正确答案
解析
解:(1)物体做竖直上抛运动,根据速度位移关系公式,所能到达的最大高度为:
H==
m=20m
(2)设在h处,物体重力势能与动能相等,即:mgh=mv2
物体上升过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:mv02=
mv2+mgh
解得:h==
=10m;
答:
(1)物体上升的最大高度是20m.
(2)上升过程在距地面10m处重力势能和动能相等.
一个竖直上抛的物体,上升过程中的平均速度是10m/s,则物体能达到的最大高度是( ) 取g=10m/s2.
正确答案
解析
解:竖直上抛运动的上抛过程是匀减速直线运动,设初速度为v0,则:…①
…②
根据速度时间公式,有:
0=v0-gt…③
联立解得:h=20m
选项ABC错误,D正确.
故选:D.
某物体以初速度v0=20m/s竖直上抛,当到达抛出点上方15m时,所经历的时间可能是(不计空气阻力,g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:竖直上抛运动的位移公式可以写成:h=
带入数据,整理得:5t2-20t+15=0
解方程,得:t1=1s,t2=3s
故AB正确,CD错误
故选:AB
两体积相同的小石块和小纸团,在同一位置以相同的速度竖直向上抛出.在没有空气阻力的条件下,两物体从抛出到上升到最高点(速度为0)所用的时间分别为t1、t2.可以猜测( )
正确答案
解析
解:上升过程和下降过程加速度相同,均为向下的重力加速度;
则上升过程和下降过程位移大小相等,可看作互逆的过程;故两段时间一定相等;
故选:A.
当一个物体在某一高度以一定的初速度被竖直抛出后,经过一段时间落回到地面,下列说法中正确的是
( )
正确答案
解析
解:A、B、在某段时间内,初、末位置可能重合,故位移可能为零,但路程不可能为零,故A错误,B正确;
C、位移与时间的比值为平均速度,在某段时间内位移可能为零,故平均速度可能为零,故C错误;
D、在竖直上抛运动的最高点,速度为零,故D错误;
故选:B.
以v0初速度竖直上抛一个小球,当小球经过A点时速度为,那么A点高度是最大高度的( )
正确答案
解析
解:物体做竖直上抛运动,其加速度大小始终为g,方向竖直向下,上升阶段:匀减速直线运动,达到最高点时速度为零,加速度还是g,根据位移公式h=,
得总高度为:H=
小球经过A点时速度为的高度为:h=
=
=
故D正确;
故选:D
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