- 平抛运动
- 共6585题
在距离地面某高处,将小球以速度v0沿水平方向抛出,抛出时小球的动能与重力势能相等(以地面为参考面).小球在空中飞行到某一位置A时相对抛出点的位移与水平方向的夹角为α(不计空气阻力),则小球在A点的速度大小为______,A点离地面高度为______.
正确答案
解析
解:
可求出t=
则在A点竖直方向上的分速度vy=gt=2v0tanα
根据运动的合成小球在A点的速度 =
根据机械能守恒定律得:
而
Ep2=mghA
联立得:hA=
故本题答案为:,
.
在距地面高为20m处水平抛出一物体,物体着地点和抛出点之间的水平距离为80m,则物体抛出时的初速度为______,物体落地时的竖直分速度为______,物体落地时的速度与水平方向夹角的正切值为______.(g取10m/s2)
正确答案
40m/s
20m/s
解析
解:该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据得抛出点的时间为:
,
物体在水平上做匀速直线运动可得物体抛出时的初速度为:
落地时竖直方向上的分速度为:vy=gt=10×2=20m/s.
落地时速度方向与水平方向的夹角θ的正切值为.
故答案为:40m/s;20m/s;
如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端P处;今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )
正确答案
解析
解:b球落在斜面的中点,知a、b两球下降的高度之比为2:1,根据h=知,t=
,则时间之比为
=
,即ta=
tb.
因为a、b两球水平位移之比为2:1,则由x=v0t,得va=vb.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离L后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知L=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m.不计空气阻力.求:
(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;
(2)小物块刚落地时的速率v′;
(3)小物块的初速度大小v0.
正确答案
解:(1)小物块离开桌面在空中做平抛运动
竖直方向有:…①
水平方向:s=vt …②
解①②得:水平距离.
(2)小物块刚落地时,竖直分速度
vy=gt…③
则刚落地时的速率 …④
解①③④得:…⑤
(3)小物块在桌面上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有μmg=ma…⑥
由运动学公式有 …⑦
代入已知解得 v0=4 m/s …⑧
答:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s为0.9m;
(2)小物块刚落地时的速率v′为;
(3)小物块的初速度大小v0为4m/s.
解析
解:(1)小物块离开桌面在空中做平抛运动
竖直方向有:…①
水平方向:s=vt …②
解①②得:水平距离.
(2)小物块刚落地时,竖直分速度
vy=gt…③
则刚落地时的速率 …④
解①③④得:…⑤
(3)小物块在桌面上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有μmg=ma…⑥
由运动学公式有 …⑦
代入已知解得 v0=4 m/s …⑧
答:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s为0.9m;
(2)小物块刚落地时的速率v′为;
(3)小物块的初速度大小v0为4m/s.
如图所示,小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端,若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C、物块对球顶恰无压力,说明此时恰好由物体的重力作为圆周运动的向心力,物体离开半球顶端后将做平抛运动,故A正确,C错误.
B、在球顶,有mg=m,得v0=
,物块做平抛运动,由x=v0t,R=
,可得x=
R,故B错误.
D、物体做平抛运动,由R=gt2,可得t=
,落地时竖直方向上的速度 Vy=gt=
,与水平方向的夹角正切tanθ=
=
,所以与地面的夹角不是45°,故D错误.
故选:A.
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