- 自由落体运动
- 共4175题
某同学以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球从抛出点上升了0.8m,则据此可算出小球竖直向上的速度为(取g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:
依据竖直上抛可得:
,
故B正确,ACD错误.
故选:B.
某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的( )
正确答案
解析
解:A、5s内物体的位移x=v0t=
=25m,方向竖直向上.故A错误.
B、平均速度=5m/s,方向竖直向上.故B错误.
C、速度改变量的大小△v=at=gt=10×5m/s=50m/s.故C错误.
D、物体上升的最大高度为h1==
=45m,
上升的时间为t1==
,
从最高点开始2s内下落的高度h2==
=20m,所以5s内物体通过的路程为S=h1+h2=65m.故D正确;
故选:D
气球下吊着小球以10m/s的速度从地面匀速上升,4s后小球脱落,求:
(1)小球还要上升多高?
(2)小球脱离握后再经多少时间着地?(g=10m/s2)
正确答案
解析
解:小球和气球一起匀速上升过程:
设上升的高度为h1:
则:h1=vt=40m
脱落后:
上升过程:由:v=v0+at得:
0=10-10t
所以上升过程用时为:t=1s
设上升的高度为h2,由:得:
h2=10×1-5×1×1=5m
下落过程:总高度为:H=h1+h2=45m
设用时为t2:由:H=得:
t2=3s
所以:从脱落后到落地用时为:t+t2=1+3=4s
答:(1)小球还要上升5m.
(2)小球脱离落后再经4s着地.
一小球被竖直向上抛出后,运动过程中不计空气的阻力,下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、小球做竖直上抛运动,不计空气的阻力,所以小球在运动的过程中,只受重力的作用,加速度的大小为重力加速度,始终处于完全失重状态,所以A错误,B正确;
C、平衡状态指的是合力为零的状态,小球在整个的过程中始终受到重力的作用,合力不为零,不是平衡状态,所以C错误,
故选:B
关于竖直上抛运动,下列哪些说法是正确的?(设抛出点和落地点在同一位置)( )
正确答案
解析
解:A、在整个运动过程中,物体的加速度都为g,上升和下落过程具有对称性,则上升和下落的时间相等,同一位置的速度大小相等.故A正确,
B、根据位移定义知抛出点和落地点在同一位置,位移为0,故B正确;
C、在整个过程中,只受重力,故加速度始终为g,故C正确;
D、路程是运动轨迹的总长度,不为零,故D错误;
故选:ABC
将物体竖直向上抛出后,能正确表示其速率v随时间t变化关系的图象是图中的哪一幅( )
正确答案
解析
解:竖直上抛运动上升阶段:匀减速直线运动,加速度大小为g,所以速率均匀减小.v-t图象是倾斜的直线.
竖直上抛运动下落阶段:自由落体运动,加速度大小为g,所以速率均匀变大.v-t图象是倾斜的直线.
整个过程中加速度始终为g,所以在v-t图象上,两段直线的倾斜程度一样大.
故选:D
在加速上升的气球上脱落一物体,该物体离开气球的瞬间的速度和加速度是( )
正确答案
解析
解:上升的气球掉下一物体,由于具有惯性,物体离开气球的初速度与气球的速度相同,大小为v,方向竖直向上,由于物体仅受重力,根据牛顿第二定律知,加速度方向向下,大小为g.故ACD错误,B正确;
故选:B.
以20m/s的初速度,从地面竖直向上抛出一物体,它上升的最大高度是18m.如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,以地面为零势能面.求:
(1)上升过程中,物体在离地面多高处,动能与重力势能相等;
(2)下落过程中,物体在离地面多高处,动能与重力势能相等.
正确答案
解析
解:(1)设空气阻力大小为f,物体的质量为m,最大高度为H.对上升整个过程,根据动能定理得:
-(mg+f)H=0-m
得:f=m…①
设物体在离地面h处,若在上升过程物体的动能与重力势能相等,根据动能定理得:
-(mg+f)h=mv2-
m
…②
又据题有:mgh=mv2…③
由①②③联立解得:h≈9.5m
(2)若在下落过程物体的动能与重力势能相等,根据动能定理得:
-mgh-mg(2H-h))h=mv2-
m
…④
由①③④联立解得:h=8.5m
答:(1)上升过程中,物体在离地面9.5高处,动能与重力势能相等;
(2)下落过程中,物体在离地面8.5高处,动能与重力势能相等.
英国科学巨匠牛顿因苹果从树上坠落而产生有关万有引力的灵感,是科学史上的一个传奇故事.如图所示,假设那个“神奇”的苹果A由静止脱落的同时,将苹果B从桌面竖直上抛,经时间t二者同时落到桌面上,不计一切阻力以及树干树枝的影响,A、B可看作质点,则A、B在最后
t的位移之比为( )
正确答案
解析
解:将时间t四等分,结合竖直上抛运动的对称性和自由落体运动知识可知,
A、B在最后的位移分别为自由落体运动的第四个和第二个相等时间
的位移,
所以A、B在最后的位移之比为7:3,故B正确.
故选:B.
某人在楼房上以20m/s的速度竖直向上抛出一石块,石块运动到离抛出点15m处所 经历的时间可以是(空气阻力不计,g=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15m时,位移为x=15m,由x=v0t-代入得
15=20t-,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-代入得
-15=20t-,解得t1=(2+
)s,t2=(2-
)s(舍去)
故选AC
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