- 平抛运动
- 共6585题
如图所示,某人驾驶摩托车做特技表演,以某一初速度沿曲面冲上高h、顶部水平的高台,到达平台顶部以v0=的水平速度冲出,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=
,人和车的总质量为m,特技表演的全过程中不计一切阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6.g为重力加速度.求:人和车运动到圆弧轨道最低点O时车对轨道的压力.
正确答案
解:摩托车离开平台后平抛运动过程中,
在竖直方向
摩托车落到A点时速度方向沿A点切线方向,设速度与水平方向夹角为α,此时的竖直分速度vy=gt
人和车的水平分速度vx=v0=,
所以,
可知α=53°,θ=2α=106°
设人和车在最低点速度为v1,则摩托车由高台顶部到圆弧轨道最低点的过程中,
在最低点,据牛顿第二定律,有
代入数据解得
答:人和车运动到圆弧轨道最低点O时车对轨道的压力为7.74×103N.
解析
解:摩托车离开平台后平抛运动过程中,
在竖直方向
摩托车落到A点时速度方向沿A点切线方向,设速度与水平方向夹角为α,此时的竖直分速度vy=gt
人和车的水平分速度vx=v0=,
所以,
可知α=53°,θ=2α=106°
设人和车在最低点速度为v1,则摩托车由高台顶部到圆弧轨道最低点的过程中,
在最低点,据牛顿第二定律,有
代入数据解得
答:人和车运动到圆弧轨道最低点O时车对轨道的压力为7.74×103N.
如图所示,小球A位于斜面上,小球B与小球A位于同一高度,现将小球A,B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在了倾角为45°的斜面上的同一点,且小球恰好垂直打到斜面上,则v1:v2为( )
正确答案
解析
解:对于A球,有 tan45°==
=
,得 v1=
对于B球,有 tan45°==
,得 v2=gt2;
由h=得 t=
,h相等,则t1=t2.
联立解得:v1:v2=1:2.
故选:D
地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示.跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:
(1)当小车停在B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度为多大?
(2)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
正确答案
解:(1)根据h=得:t=
,
P点与B点的水平距离为:s=,
则沙袋被抛出时的初速度为:.
(2)沙袋落到A点的时间为:t=,
根据t=得:v=
,n=1,2,3,….
答:(1)沙袋被抛出时的初速度为.
(2)小车的速率v应满足v=,n=1,2,3,….
解析
解:(1)根据h=得:t=
,
P点与B点的水平距离为:s=,
则沙袋被抛出时的初速度为:.
(2)沙袋落到A点的时间为:t=,
根据t=得:v=
,n=1,2,3,….
答:(1)沙袋被抛出时的初速度为.
(2)小车的速率v应满足v=,n=1,2,3,….
物体从高处被水平抛出后,第3s末的速度方向与水平方向成45°角,那么平抛物体运动的初速度为______m/s.(不计空气阻力,g取10m/s2)
正确答案
30
解析
解:3s末竖直方向上的分速度vy=gt=10×3m/s=30m/s,
则tan45°=,解得v0=vy=30m/s.
故答案为:30
将一个物体以10m/s的速度从离地5m的高处水平抛出,落地时它的速度方向与地面的夹角θ=______,落地点与抛出点的水平距离x=______m.
正确答案
45°
10
解析
解:根据h=gt2得,t=
=
s=1s,
物体竖直方向上的分速度 vy=gt=10×1m/s=10m/s
速度方向与水平方向夹角的正切值 tanθ==
=1,
则得:θ=45°
水平射程 x=v0t=10×1m=10m,
故答案为:45°,10.
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