- 自由落体运动
- 共4175题
以速度v竖直向上抛出一质量为m的小物块.假定小物块所受的空气阻力f大小不变.已知重力加速度为g,则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( )
正确答案
解析
解:在上升的过程中,对物体受力分析由牛顿第二定律可得,
mg+f=ma1,
所以上升时的加速度为a1=,加速度的方向与初速度的方向相反,即竖直向下,
从上升到达最高点的过程中,根据v2-v02=2a1x可得,
上升的最大高度为x=,
在下降的时候,对物体受力分析有牛顿第二定律可得,
mg-f=ma2,
所以下降的加速度的大小为a2=,
从开始下降到返回到原抛出点的过程中,根据v2=2a2x可得,
v==
,
所以A正确.
故选:A.
以一定的速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气的阻力大小恒为F,则从抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )
正确答案
解析
解:上升过程:空气阻力对小球做功为:W1=-Fh
下落过程:空气阻力对小球做功为:W2=-Fh
则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为:=W1+W2=-2Fh
故选:C
从地面上以40m/s竖直向上抛一小球,若不计空气阻力,g取10m/s2,则小球运动到离地面60m处时所经历的时间可能是( )
正确答案
解析
解:设向上为正,则由x=v0t+at2
可知h=v0t-gt2;
即:60=40t-5t2
解得:t=2s,或t=6s;
当物体向上经60m时,t=2s;当物体向下返回60m时,t=6s;
故选:AC.
关于竖直上抛运动,以初速度方向为正方向,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动的整个过程中,仅受重力,加速度保持不变,方向竖直向下.故A正确.
B、竖直上抛运动的最高点,速度为零,加速度不为零,不是平衡状态,故B错误.
C、竖直上抛运动上升过程和下降过程具有对称性,落回抛出点的速度与初速度大小相等,方向相反,故C错误.
D、位移的方向由初位置指向末位置,可知物体在落回抛出点之前,位移的方向始终竖直向上,故D正确.
故选:AD.
(2016春•吉林校级月考)蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳,同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg的质点,在竖直方向上蹦跳的周期为3s,离弹簧网的最大高度为5m,则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为______N(g取10m/s2).
正确答案
1500
解析
解:运动员从最高点落到网上的速度v:
得:m/s
下落的时间s
由于运动的对称性,运动员离开弹簧网的速度与接触网的速度大小相等,也是10m/s,方向向上;运动员上升的时间也是1s
所以运动员与弹簧网接触的时间:t3=t总-2t=3-2×1=1s
设运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为F,选取向上的方向为正方向,则:(F-mg)t3=mv-(-mv)=2mv
所以:N
故答案为:1500
不计空气阻力,g取10m/s2.某物体以20m/s的初速度从某一较高点竖直上抛5s内( )
正确答案
解析
解:选取向上的方向为正方向,物体正在空中的总时间:s
物体上升的最大高度:m,
物体上升的时间:s
物体在5s内的位移:m;方向与初速度的方向相反,向下.
A、物体的路程:s=2H-h=2×20+25=65m.故A正确;
B、由以上分析可知,物体的位移是-25m,负号表示方向向下.故B错误;
C、速度的变化量:△v=gt=10×5=50m/s、故C错误;
D、物体的平均速度的大小:m/s,负号表示方向向下.故D错误
故选:A
一杂技演员用一只手把四个球依次向上抛出,为使节目能持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球上升的最大高度都是1.25m,那么球在手中停留的最长时间是(不考虑空气助力,演员抛球同时即刻接球)( )
正确答案
解析
解:每个球的最大高度都是1.25m,根据h=,解得:t=
=
=0.5s
根据竖直上抛的对称性可知,当手刚接住一个球时,空中有3个球,一个球刚到最高点,有一个在上升,一个在下降,共3个时间间隔△t,故球在手中停留的时间是:=
s
故选:B
身高1.70m的小陈在校运动会上用背越式恰跳过了1.70m的高度,则可以估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g=10m/s2)( )
正确答案
解析
解:根据,解得
≈4m/s.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
从离地面3m高处竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面此过程中( )
正确答案
解析
解:物体轨迹如图:
所以路程为:5+8=13m
位移:如图红线所示:大小为3m,方向竖直向下
故选:C.
关于竖直上抛运动的上升过程和下落过程(起点和终点相同),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性,物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等,故A正确;
B、物体上升的初速度与下降回到出发点的末速度方向不同,故B错误;
C、竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性,物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等,方向相反,故C错误;
D、竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性,物体上升过程所需的时间和下降过程所需的时间相等,故D错误;
故选:A.
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