- 平抛运动
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从某一高度平抛一物体,当抛出2S后它的速度方向与水平方向成45°,落地时速度方向与水平面成60°,g取10m/s2,求:
(1)抛出时的速度
(2)抛出点距地面的高度.
正确答案
解:(1)抛出2s时,竖直分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s,
,
解得:v0=vy=20m/s.
(2)落地时速度方向与水平面成60°,有:,
解得:,
则抛出点的高度为:h=.
答:(1)抛出时的速度为20m/s.
(2)抛出点距地面的高度为60m.
解析
解:(1)抛出2s时,竖直分速度vy=gt=10×2m/s=20m/s,
,
解得:v0=vy=20m/s.
(2)落地时速度方向与水平面成60°,有:,
解得:,
则抛出点的高度为:h=.
答:(1)抛出时的速度为20m/s.
(2)抛出点距地面的高度为60m.
在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,要使两球在空中相遇,则必须( )
正确答案
解析
解:由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同,由h=gt2可以判断两球下落时间相同,即应同时抛出两球;
物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动,由于A的水平位移比B的水平位移大,所以A的初速度要大;
故选:C.
跳台滑雪是勇敢者的运动.它是利用山势特别建造的跳台所进行的.运动员靠着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆.这项运动极为壮观.如图所示,设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到b点着陆时,测得ab间距离l=40m,山坡倾角θ=30°.试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间.(不计空气阻力,g取10m/s2)
正确答案
解:竖直方向有,解得t=
则有水平方向:lcos30°=v0t,
解得.
答:运动员起跳的速度为,他在空中飞行的时间为2s.
解析
解:竖直方向有,解得t=
则有水平方向:lcos30°=v0t,
解得.
答:运动员起跳的速度为,他在空中飞行的时间为2s.
如图所示,置于竖直平面内的AB光滑杆,它是以初速为v0,水平射程为s的平抛运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点.现将一质量为m的小球套于其上,由静止开始从轨道A端滑下,重力加速度为g.则当其到达轨道B端时( )
正确答案
解析
解:A、以初速为v0平抛物体的运动机械能守恒;将一小球套于杆上,由静止开始从轨道A端滑下过程机械能也守恒,由于初位置动能为零,故末位置速度大小小于平抛运动的速度,但方向相同,故水平分量不同,故小球在水平方向的速度大小小于v0,故A错误;
B、以初速为v0平抛物体的运动,其水平分运动是匀速直线运动,时间为;将一小球套于杆上,由静止开始从轨道A端滑下过程时间小于
;故B错误;
C、以初速为v0平抛物体的运动,根据分位移公式,有:
①
S=v0t ②
vx=v0 ③
vy=gt ④
解得:h=,v平抛=
;
静止开始从轨道A端滑下过程机械能守恒,有:mgh=,
解得:v=,故C正确;
D、小球落地时重力的功率为:P=mgvsinθ;
故P=mgvsinθ<mgv<mgv平抛=,故D错误;
故选:C
如图所示,质量为m=0.10kg的光滑小钢球以v0=10m/s的水平速度抛出,下落h=5.0m时,垂直撞击一钢板,则钢板与水平面的夹角θ=______.刚要撞击钢板时小球动能的为______J.
正确答案
45°
10
解析
解:根据h=得,t=
=1s.
则落地时竖直方向上的分速度vy=gt=10m/s.
设小球的速度方向与水平方向的夹角为α,则tan,解得α=45°.
因为小球的速度方向与钢板垂直,所以钢板与 水平面的夹角θ=45°.
根据动能定理得,mgh=
解得末动能.
故答案为:45°,10.
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