- 自由落体运动
- 共4175题
火车在长直水平轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的乘客将手中的苹果相对车竖直上抛,手保持在抛出位置,当苹果(相对车)落下来时( )
正确答案
解析
解:火车在水平轨道上匀速行驶,人、车、苹果等都做匀速直线运动;
苹果竖直上抛后,水平方向分速度不变,竖直方向做上抛运动;
即苹果相对于车做竖直上抛运动,故一定掉在手中;
故选:B.
一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔为tA两次经过一个较高点B的时间间隔为tB则A、B之间的距离为( )
正确答案
解析
解:物体做竖直上抛运动,根据对称性得知:物体从最高点到A点的时间为
tA,从最高点到B点的时间为
tB,
则 A、B之间的距离为 s=-
=
故选:C
A、B两个小球(视为质点)原来静止在地面上方h处,现在先释放A球,当A球向下运动到离地0.75h处时再释放B球,小球与地而碰撞时速度大小不变,方向反向.不计空气阻力,也不计小球与地面碰撞的时间.已知当地重力加速度为g.对二者以后的运动情况,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:设由h下落用时为t;则由h=gt2可得,t=
;B球比A球晚下落
;A反弹后做竖直上抛运动,B恰好到达0.75h处,然后下落;在落地前与A第一次相遇;根据对称性可知,应正在好0.75h的时间中点相遇;故时间为:
;则可知,B恰好下落了h′=
g(
t+
)2=
;此后A继续上升,B与地相碰后反向弹回,在A到达最高点前与A再次相遇;故相遇高度可以大于0.5h;而相遇时的速度一定大小相等;
同理可知,第奇数次相遇时,A、B的速度方向相反,第偶数次相遇时,A、B的速度方向相同;故ABC错误,D正确;
故选:D.
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、物体上升到最高点的时间,则下降的时间t2=2s,上升的位移大小
,下降的位移大小
,则路程s=x1+x2=45+20m=65m.故A正确.
B、位移的大小x=x1-x2=45-20m=25m,方向向上,故B正确.
C、速度的变化量△v=gt=10×5m/s=50m/s,故C错误.
D、5s末的速度v=v0-gt=30-50m/s=-20m/s,则平均速度的大小,方向向上,故D错误.
故选:AB.
某物体从地面以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)物体上升的最大高度H;
(2)回到地面所用的时间t.
正确答案
解析
解:(1)物体到达最高点时速度为0,由0-v02=-2gH得
最大高度H==
m=45m
(2)对整个过程运用位移时间关系公式,有:
x=v0t-
解得:
t=0(舍去) 或 t=6s
答:(1)物体上升的最大高度H为45m;
(2)回到地面所用的时间t为6s.
在太阳系中有一颗行星的半径为R,若在该星球表面以初速度v0竖直上抛出一物体,则该物体上升的最大高度为H.已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计.则根据这些条件,不可以求出的物理量是( )
正确答案
解析
解:
A、在该星球表面以初速度v0竖直上抛出一物体,则该物体上升的最大高度为H.
由v02=2gH,得 g=,即可求得该行星表面的重力加速度,故A错误.
B、星球的第一宇宙速度就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的线速度,根据在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动卫星重力提供向心力得:
mg=m,解得:该星球的第一宇宙速度 v=
,故B错误.
C、行星附近运行的卫星的速度最大,周期最小,则最小周期就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的周期,所以最小周期是 T=,可以求出,故C错误.
D、行星的自转周期与行星的本身有关,根据题意无法求出,故D正确.
故选:D
物体以20m/s速度竖直上抛,当位移变为15m时经历时间可以是(空气阻力不计,g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:物体做竖直上抛云,以竖直向上为正方向,
由题意可知:v0=20m/s,a=-g=-10m/s2,h=15m,
由匀变速直线运动的位移公式得:h=v0t+at2,
即:15=20t-×10×t2,解得:t=1s或t=3s;
故选:AC.
升降机内斜面上放着一个物体,在升降机匀加速上升过程中,物体与斜面保持相对静止,若升降机吊绳突然断掉( )
正确答案
解析
解:绳子断裂前,物体与升降机一起向上做匀加速直线运动,绳子断裂时它们的速度相同,
绳子断裂后,它们以相同的初速度做竖直上抛运动,运动状态相同,则它们仍然相对静止;
故选:C.
蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作.为了测量运动员跃起的高度,训练时如图1可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网的压力,并在计算机上做出压力-时间如图2,假设做出的图象如图所示.设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员跃起的最大高度为(g取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:由图可知运动员在空中的最长时间为:t=4.3s-2.3s=2s
运动员做竖直上抛运动,所以跃起最大高度为:
h==
m=5m,故A正确.
故选:A.
在距离地面2m处A点竖直上抛一个小球,上升到最高点B点,距离地面8m,返回地面的过程中在距离地面5m处C点被接住,整个过程用时2s (如图所示),以C点为坐标原点建立直线坐标系,竖直向上为正方向.求:
(1)B点的位置坐标;
(2)上升过程的总位移;
(3)在整个运动过程中小球的平均速度.
正确答案
解析
解:(1)小球上升到最高点时距离地面8m,所以B点的位置坐标是8m;
(2)物体的初位置是2m,末位置是8m,则小球上升过程的总位移是8m-2m=6m;
(3)小球的总位移是:x=5m-2m=3m,运动的总时间是2s,所以平均速度:m/s
答:(1)B点的位置坐标是8m;
(2)上升过程的总位移是6m;
(3)在整个运动过程中小球的平均速度是1.5m/s.
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