- 自由落体运动
- 共4175题
在某一高度以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10m/s时,以下判断正确的是(g取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:取竖直向上为正方向,则初速度:v0=20m/s;
①当末速度向上,即v=10m/s时,此时小球仍在上升,平均速度=
=
=15m/s,方向向上;
②当末速度向下,即v=-10m/s.平均速度=
=
m/s=5m/s,方向向上;
③通过的位移,为x=与末速度方向无关,故x=
m=15m
平均速度大小可能为15m/s,方向向上,也可能为5m/s,方向向上;位移大小一定是15m.
故选:D
从地面上竖直向上抛出一个物体A,同时在离地面某一高度有另一个物体B开始自由落下,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、设两物体从下落到相遇的时间为t,竖直上抛物体的初速度为v0,则由题gt=v0-gt=v
解得:v0=2v.故A正确;
B、根据竖直上抛运动的对称性可知,B自由落下到地面的速度为2v,在空中运动时间为tB=,A竖直上抛物体在空中运动时间为:
tA=2×=
.故B错误;
C、物体A能上升的最大高度hA=,B开始下落的高度为:hB=
g(
)2,显然两者相等.故C错误;
D、两物体在空中同时达到同一高度为h=gt2=
g(
)2=
=
hB.故D错误.
故选:A.
如图,A、B两物块叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:以A、B整体为研究对象:在上升和下降过程中仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直向下.
再以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力,所以A仅受重力作用,即A和B之间没有作用力,所以在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零.故A正确,BCD错误;
故选:A.
从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面.规定竖直向上为正方向,若以抛出点为坐标原点,则落地点的位置坐标为______m,最高点的位置坐标为______m.
正确答案
解析
解:以抛出点为坐标原点,则落地点的位置坐标为-3m,最高点的位置坐标为5m.
故答案为:-3;5.
竖直上抛运动的物体,在它到达最高点时( )
正确答案
解析
解:竖直上抛运动上升过程是匀减速直线运动,当速度减到零时到达最高点,而物体受到有合力是重力,加速度是加速度,在整个过程中保持不变,到达最高点时加速度仍为g.故B正确.
故选:B
以40m/s的速度竖直向上抛出一个物体,则该物体运动过程中,g=10m/s2在5s末时( )
正确答案
解析
解:物体做竖直上抛运动,上升过程,有:
t1==
=4s
上升和下降的时间相等,都为4s;
故5s末在抛出点上方且向下运动;
故BC正确,AD错误;
故选:BC
某物体以20m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,则3s内物体的路程为______m,平均速度的大小为______m/s.
正确答案
25
5
解析
解:物体上升的最大高度为h1=,上升的时间为t1=
.
从最高点开始1s内下落的高度h2=,所以3s内物体通过的路程为S=h1+h2=25m.
3s内的位移为h=h1-h2=15m
平均速度,方向竖直向上.
故答案为:25,5
将物体由地面上方某一点以4m/s的初速度竖直向上抛出(不计空气阻力).已知物体在落地前的最后1s内的位移为3m,可以求出抛出点距地的高度为______m;物体从抛出到落地所用的时间为______s.
正确答案
2.4
1.2
解析
解:最后1s内的平均速度等于最后1s内中间时刻的瞬时速度,大小为3m/s,则落地的速度v=v′+gt′=3+0.5×10m/s=8m/s.
规定向下为正方向,根据匀变速直线运动的速度位移公式得,h=.
则运动的时间t=.
故答案为:2.4,1.2.
气球下挂一重物,以V0=10m/s匀速上升,当到达离地h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,问:(空气阻力不计,g取10m/s2)
(1)重物经多长时间落到地面?
(2)落地的速度多大?
(3)经过多长时间速度大小为5m/s
(4)经过多长时间重物离抛出点的距离为5m.
正确答案
解析
解:(1)根据位移公式h=v0t-gt2
有-175=10t-×10t2
得t=7s(负值舍去)
(2)根据速度公式,有:v=v0-gt
得v=-60m/s
大小为60m/s
(3)根据速度公式,有:v=v0-gt
当v=5m/s时,t=0.5s;
当v=-5m/s时,t=1.5s;
(4)根据位移公式h=v0t-gt2
当h=+5m时,解得:t1=1s
当h=-5m时,解得:t2=(1+)s(负值舍去)
答:(1)重物经7s时间落到地面?
(2)落地的速度为60m/s;
(3)经过1s时间速度大小为5m/s;
(4)经过1s或(1+)s时间重物离抛出点的距离为5m.
如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球在
处相遇(不计空气阻力).则( )
正确答案
解析
解:A、a球做的是竖直上抛运动,b球是自由落体运动,它们的运动状态不同,不可能同时落地,故A错误.
B、ab两个球在相等的时间内,运动距离都是,加速度大小也相等,根据运动的对称性,得在
处相遇时a球的速度刚好为0,而b球的速度刚好为v0.故B错误;
C、对a,位移为:,对b,位移为:
联立可得:t=,故C错误;
D、ab两个球在相等的时间内,运动距离都是,加速度大小也相等,根据运动的对称性,得在
处相遇时a球的速度刚好为0,故a求上升的最大高度为
,故D正确;
故选:D.
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