- 竖直上抛运动
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(2016•江西一模)将物体以初速度V0竖直上抛,已知物体所受的阻力与其速率成正比,经过时间t物体以速率V1落回抛出处,以下选项正确的有( )
正确答案
解析
解:A、空气阻力对物体一直做负功,物体的机械能一直减少,由能量守恒知,V0>V1.故A正确.
B、根据能量守恒定律知,经过同一位置时,物体上升的速度大于下落的速度,则上升的平均速度大于下落的平均速度,上升和下落通过的位移大小相等,则物体运动的上升时间小于下降时间,故B正确.
C、根据牛顿第二定律得:
上升过程有 mg+kv=ma,v减小,a减小.
下落过程有 mg-kv=ma,v增大,a减小,故加速度一直减小,故C错误.
D、设上升时间为t1,下落时间为t2.最大高度为h.
上升过程,根据牛顿第二定律有 mg+kv=ma,又 v=,a=
则得 mg+k=m
mg△t+k△x=m△v
两边求和得:mg△t+
k△x=
m△v
即得:mgt1+kh=mv0;①
同理可得,下落过程有:mg-kv=ma,得 mgt2-kh=mv1;②
由①+②以及t=t1+t2.得 t=.故D正确.
故选:ABD
不计空气阻力,以一定的初速度竖直上拋一物体,从拋出至回到拋出点的时间为t,现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )
正确答案
解析
解:物体下降时间为0.5t,故高度为:=
物体自由落体运动0.5h过程,有:
联立解得:t1=
故第二次物体上升和下降的总时间:t′=t-2t1=t-≈0.3t
故选:C.
从加速上升的气球上脱落一个重物,在脱落的瞬间,此重物具有( )
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,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C正确,A、B、D错误.
故选:C.
一气球吊着一物体从地面由静止开始做竖直向上的匀加速直线运动,加速度是1.25m/s2,8s后从气球上脱落一物体.不计该物体受到的空气阻力,取g=10m/s2求:
(1)物体从气球上脱落时的高度、速度大小和方向;
(2)物体从气球上脱落后到落地的时间.
正确答案
解析
解:(1)8s末重物的速度为:v=at=1.25×8=10m/s,方向竖直向上,
8s内上升的高度为:h=at2=
m=40m,
(2)物体从气球上脱落后的整个过程中,根据位移时间公式得:
-h=vt′-gt
带入数据得:
-40=10t′-10t′2
解得:t′=4s
答:(1)物体从气球上脱落时的高度为40m,速度大小为10m/s,方向竖直向上;
(2)物体从气球上脱落后到落地的时间为4s.
以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体,空气的阻力可以忽略,分别计算0.6s、1.6s后物体的位置(取g=10m/s2).
正确答案
解析
解:以初速度方向为正方向,则有:v0=10m/s,a=-g=-10m/s2,
根据位移时间关系有:x=v0t+at2知,物体在0.6s末的位移为:
x=10×0.6+×(-10)×0.62m=4.2m,
即此时物体位置在抛出点上方4.2m处;
物体在1.6s末的位移:
x′=10×1.6+×(-10)×1.62m=3.2m,
即此时物体位置在抛出点上方3.2m处;
答:0.6s时刻物体位置在抛出点上方4.2m处;1.6s时刻物体位置在抛出点上方3.2m处.
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