- 平抛运动
- 共6585题
如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,A、B均可看做质点,空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移;
(2)A球落地时,A、B之间的距离.
正确答案
解:(1)A球做的是平抛运动,由平抛运动的规律得
水平方向上:x=V0t
竖直方向上:H=gt2
由以上两个方程可以解得,
x=30m,
t=3s,
(2)对B物块,由牛顿第二定律可得,μmg=ma,所以a=μg=5m/s2,
减速至停止所需要的时间为t′==2s<3s,
所以在A落地之前B已经停止运动,B的总位移为,
xB==10m,
所以AB间的距离为△x=x-xB=20m.
答:(1)A球从抛出到落地的时间是3s,这段时间内的水平位移是30m;
(2)A球落地时,A、B之间的距离是20m.
解析
解:(1)A球做的是平抛运动,由平抛运动的规律得
水平方向上:x=V0t
竖直方向上:H=gt2
由以上两个方程可以解得,
x=30m,
t=3s,
(2)对B物块,由牛顿第二定律可得,μmg=ma,所以a=μg=5m/s2,
减速至停止所需要的时间为t′==2s<3s,
所以在A落地之前B已经停止运动,B的总位移为,
xB==10m,
所以AB间的距离为△x=x-xB=20m.
答:(1)A球从抛出到落地的时间是3s,这段时间内的水平位移是30m;
(2)A球落地时,A、B之间的距离是20m.
物体以v0=10m/s的速度水平抛出,经2s落地,则物体抛出点距地的高度是( )
正确答案
解析
解:根据h=得:h=
.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象,g=10m/s2.求:
(1)小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0;
(2)实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,求斜面的长度.
正确答案
解:(1)根据tanθ=,解得t=
,
则x=,
可知图线的斜率k=,
解得v0=1m/s.
(2)实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,知θ=60°时,小球落在斜面的底端.
即x=,
解得l=.
答:(1)小球在斜面顶端水平抛出时的初速度为1m/s;(2)斜面的长度为.
解析
解:(1)根据tanθ=,解得t=
,
则x=,
可知图线的斜率k=,
解得v0=1m/s.
(2)实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,知θ=60°时,小球落在斜面的底端.
即x=,
解得l=.
答:(1)小球在斜面顶端水平抛出时的初速度为1m/s;(2)斜面的长度为.
水平抛出的一个石子,经过t=0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是θ=53°.(忽略空气阻力,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).试求:
(1)石子的抛出点距地面的高度h;
(2)石子落地时的水平位移x.
正确答案
解:石子抛出后做平抛运动.
(1)竖直方向做自由落体运动,由,
代入数据可求得:h=m=0.8m
(2)石子落地时竖直方向速度:vy=gt=10×0.4m/s=4m/s
设水平方向速度为v0,将落地速度进行分解,则有:v0=vycot53°=4×m/s=3m/s
故石子落地时的水平位移为:x=v0t=3×0.4m=1.2m
答:(1)石子的抛出点距地面的高度h是0.8m;
(2)石子落地时的水平位移x是1.2m.
解析
解:石子抛出后做平抛运动.
(1)竖直方向做自由落体运动,由,
代入数据可求得:h=m=0.8m
(2)石子落地时竖直方向速度:vy=gt=10×0.4m/s=4m/s
设水平方向速度为v0,将落地速度进行分解,则有:v0=vycot53°=4×m/s=3m/s
故石子落地时的水平位移为:x=v0t=3×0.4m=1.2m
答:(1)石子的抛出点距地面的高度h是0.8m;
(2)石子落地时的水平位移x是1.2m.
一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状.此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面.如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy.已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y=
x2,探险队员的质量为m.人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,求此人落到坡面上的位置坐标.
正确答案
解:设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H,
由平抛运动规律有:x=v0t,H=
由几何关系,y=2h-H
根据题意:坡面的抛物线方程y=x2,
联立解得 t=,x=
,y=
答:此人落到坡面上的位置坐标为(,
).
解析
解:设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H,
由平抛运动规律有:x=v0t,H=
由几何关系,y=2h-H
根据题意:坡面的抛物线方程y=x2,
联立解得 t=,x=
,y=
答:此人落到坡面上的位置坐标为(,
).
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