- 竖直上抛运动
- 共36题
18.如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在O点与弹簧分离,然后返回。在O点正上方选取一点P,利用仪器精确测得OP间的距离为H,从O点出发至返回O点的时间间隔为T1,小球两次经过P点的时间间隔为T2。
求:(1)重力加速度g
(2)若O点距玻璃管底部的距离为L0,玻璃管最小长度
正确答案
1、
2、
解析
(1)小球从O点上升到最大高度过程中: ①
小球从P点上升的最大高度: ②
依据题意: ③
联立①②③解得:
(2)真空管至少的长度:
故
考查方向
解题思路
利用竖直上抛的公式
易错点
竖直上抛的对称性
知识点
14.甲、乙两物体从地面同时竖直向上运动,甲做竖直上抛运动,乙做加速度大小逐渐减小的减速运动,它们同时到达同一最大高度。则在开始运动时( )
正确答案
解析
质点乙从位置O竖直向上做加速度a逐渐减小的变减速运动,末速为0;
而甲也从O点被竖直上抛,做匀减速运动,二者经历相同时间,上升相同高度,由这些条件画出质点甲、乙的v﹣t图,如图所示:
由图可知:在开始运动时,v甲>v乙,a甲<a乙,故AD错误,BC正确;故选:BC.
考查方向
解题思路
根据甲和乙的运动特点画出在同一坐标系中画出它们的v﹣t图象,根据图线判断速度的大小关系,结合图线的斜率比较加速度大小。
易错点
若能利用题设条件,画好、分析好两个质点的v﹣t图象,就能很快找到答案
知识点
4. 一个质量为lkg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,假如小球所受空气阻力大小恒定,该过程的位移一时间图象如图所示,g=l0m/s2,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、由图知,小球上升的位移 x=24m,用时 t1=2s,平均速度 =
=12m/s.由
=
=
得初速度 v0=24m/s.故A错误.
B、上升时加速度大小为 a1==
=12m/s2;由牛顿第二定律得:mg+f=ma1;解得空气阻力的大小 f=2N
对于下落过程,由牛顿第二定律得 mg﹣f=ma2;解得 a2=8m/s2;则 a1:a2=3:2
根据位移公式x=,及上升和下落的位移大小相等,可知上升和下落的时间之比为 t1:t2=
:
=
:
.故B错误.
C、由上可得下落时间 t2=s,小球落回到抛出点时速度为 v=a2t2=8
m/s
所受合力 F合=mg﹣f=8N,此时合力的功率为 P=64W.故C正确.
D、小球上升和下落两个过程克服空气阻力做功相等,由功能原理知,球上升过程的机械能损失等于下降过程的机械能损失.故D错误.
考查方向
解题思路
根据图象读出上升过程的位移和时间,求得平均速度,由公式=
求解初速度,由速度公式求出上升时的加速度,由牛顿第二定律求出空气阻力,再由牛顿第二定律求得下落时的加速度,即可由位移公式求上升和下落时间之比.由公式P=Fv求合力的瞬时功率.由功能关系分析上升和下落机械能损失的关系.
易错点
机械能的损失与除重力之外的其他力的关系
知识点
8. 蹦床类似于竖直放置的轻弹簧(其弹力满足F=kx,弹性势能满足,x为床面下沉的距离,k为常量)。质量为m的运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;蹦床比赛中,运动员经过多次蹦跳,逐渐增加上升高度,测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为△t,运动员可视为质点,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。则可求( )
正确答案
解析
A、根据运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;则:mg=kx0
解得k=;故A正确;
B、根据匀变速直线运动公式,上升下落时间相等,即上升时间为,上升的最大高度:h=
.故B错误;
C、运动员从最高点到最低点的过程中重力势能转化为蹦床的弹性势能,即:
所以:x=.故C正确;
D、整个比赛过程中运动员增加的机械能等于运动员从x0处到最高点的重力势能与减小的弹性势能的差,即:,故D错误. 故选:AC
考查方向
解题思路
由胡克定律可求得常量k;
根据匀变速直线运动的规律可求得上升的高度,则可判断是否符合要求;
根据功能关系可求得床面压缩的最大深度和整个比赛过程中运动员增加的机械能.
易错点
考查物理规律在生活中的应用,要注意正确分析物理过程及做好受力分析,然后才能根据题意选择合适的物理规律
知识点
8. 蹦床类似于竖直放置的轻弹簧(其弹力满足F=kx,弹性势能满足,x为床面下沉的距离,k为常量)。质量为m的运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;蹦床比赛中,运动员经过多次蹦跳,逐渐增加上升高度,测得某次运动员离开床面在空中的最长时间为△t,运动员可视为质点,空气阻力忽略不计,重力加速度为g。则可求( )
正确答案
解析
A、根据运动员静止站在蹦床上时,床面下沉x0;则:mg=kx0
解得k=;故A正确;
B、根据匀变速直线运动公式,上升下落时间相等,即上升时间为,上升的最大高度:h=
.故B错误;
C、运动员从最高点到最低点的过程中重力势能转化为蹦床的弹性势能,即:
所以:x=.故C正确;
D、整个比赛过程中运动员增加的机械能等于运动员从x0处到最高点的重力势能与减小的弹性势能的差,即:,故D错误. 故选:AC
考查方向
解题思路
由胡克定律可求得常量k;
根据匀变速直线运动的规律可求得上升的高度,则可判断是否符合要求;
根据功能关系可求得床面压缩的最大深度和整个比赛过程中运动员增加的机械能.
易错点
考查物理规律在生活中的应用,要注意正确分析物理过程及做好受力分析,然后才能根据题意选择合适的物理规律
知识点
16.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测得,近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g转变为测长度和时间,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点上抛小球又落到O点的时间为T2,小球与管无碰撞。在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于
正确答案
解析
根据竖直上抛运动的对称性可知,物体从O点竖直上抛到最高点的时间为T1,同理从P点到最高点的时间为
T2,根据位置关系
,得g=
,故选C。
考查方向
1、考查匀加速直线运动的基本公式。
2、考查竖直上抛运动中对的对称性,两次经过同一点的上抛过程与下落过程的时间相等。
解题思路
1、清楚匀加速直线运动的基本公式,根据条件选择合适的公式。2、找准竖直上抛运动中的时间对称性及位置关系,根据位置关系求解。
易错点
1、对计算公式的选择容易模糊不清,浪费时间。2、不清楚竖直上抛运动的对称性。
知识点
扫码查看完整答案与解析