- 竖直上抛运动
- 共2381题
以v0的速度竖直向上抛出一物体,如果忽略空气阻力的影响,那么当物体的动能是重力势能的一半时,物体离抛出点的高度是多少?
正确答案
解析
解:规定抛出点为零势能平面,根据机械能守恒有:
,
,
联立两式解得:h=.
答:物体离抛出点的高度为.
以v0m/s的速率竖直向上运动的物体,ts后的高度hm满足h=v0t-4.9t2,速率vm/s满足v=v0-9.8t.现以75m/s的速率向上发射一颗子弹,问子弹保持在100m以上高度的时间有多少秒?在此过程中,子弹速率的范围是多少?
正确答案
解析
解:由h=v0t-4.9t2=100m,代入数据解得,子弹到达100m高度的时间:t1≈1.480s,t2≈13.83s,
子弹保持在100m以上高度的时间:t=t2-t1=13.83-1.48=12.35s;
在此过程中,子弹最大速率为:v1=v0-9.8t=75-9.8×1.480=60.498m/s,
子弹速率的范围是:0≤v≤60.498m/s
答:问子弹保持在100m以上高度的时间有12.35s,在此过程中,子弹速率的范围是0≤v≤60.498m/s.
每年农历正月初一晚上,厦门与金门两地同时燃放礼花,成为两地民众共同庆祝新春佳节的活动.如图,在空旷的水平地 面上燃放礼花,使礼花竖直向上发射,当它上升到最大高度H处 恰好瞬间爆炸,爆炸产生许多个“小火球”,假设这些“小火球”同时以相同初速度大小v,向各个方向运动.(设礼花上升和“小火球”运动过程,均只考虑重力作用,重力加速度为g)求:
(1)礼花在地面竖直向上发射的初速度v0;
(2)“小火球”的碎片落地点和燃放点间最大水平距离L.
正确答案
解析
解:(1)礼花做竖直上抛运动,根据得发射速度为:
.
(2)爆炸后沿水平方向飞出的小火球落地距燃放点的水平距离最大.小火球做平抛运动,有:
H=,
x=vt
解得小火球落地距燃放点最大的水平距离为:x=.
答:(1)礼花在地面竖直向上发射的初速度为;
(2)“小火球”的碎片落地点和燃放点间最大水平距离L为.
以速度v上升的电梯内竖直向上抛出一球,电梯内观察者看见小球经时间t后到达最高点,则( )
正确答案
解析
解:A、B、在电梯上人看到小球上升到最高点时,此时小球相对于电梯静止,上升速度与电梯速度相同为v (向上),以地面参考,站在地面上的人此时看见小球还在上升.
电梯内观者看见小球经t秒后到达最高点,故地面上的人看见上升的时间大于t.
根据运动学规律,升降机中的人看见球抛出的初速度为v0=gt,而地面上的人所见球抛出时的初速度大于gt;故A正确,B错误;
C、D、升降机中的人看见球抛出的初速度为v0=gt,末速度为零,时间为t,故位移为:x=;站在地面上的人此时看见小球还在上升,故大于
;故C错误,D正确.
故选:AD
如图所示,将小球a从地面以速度v0竖直上抛的同时,将另一质量相同的小球b从距地面h处由静止释放,两球同时到达
处,(不相碰,不计空气阻力)( )
正确答案
解析
解:根据,解得相遇的时间t=
,因为上升和下降的高度相同,有:
,则t=
,可知相遇时a球恰好到达最高点,速度为零,b球的速度为vb=gt=v0,则两球不会同时落地.故BC错误.
a球的运动时间,b球下降一半距离的时间为
,根据t=
知,整段时间是一半时间的
倍,即为
,可知两球落地的时间之比为2:
,故A正确.
因为相遇时,a球速度为零,b球速度大于零,则落地时,B球的速度较大,故D错误.
故选:A.
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