- 平抛运动
- 共6585题
如图所示,一探险队员从一轨道半径为R的半圆轨道左端A点正上方h=
处开始做平抛运动(探险队员可视为质点),若要探险队员飞行过程中落在半圆轨道右侧的安全区域(安全区域所对的圆心角为60度)或半圆轨道的右侧,重力加速度为g,则探险队员的水平初速度V0的大小可能为( )
正确答案
解析
解:设探险队员下落的高度为H、水平距离为x时初速度大小为v0.
由H=,x=v0t
得:v0=x… ①
当探险队员恰好落在半圆轨道安全区域最左端上时,下落的高度为:H=h-Rsin60°,水平距离为 x=R+Rcos60°,又h=,
代入①式解得:v0=
此时该队员的速度与水平方向的夹角正切为 tanα==
,代入解得:α=30°,即速度与水平方向的夹角为30°,说明速度与半圆相切.
假设探险队员恰好落在半圆轨道右侧的安全区域时,H=h=,x=2R,又h=
,代入①式解得:v0=
,可知速度在这个范围时:
<v<
,队员不落在半圆轨道的右侧.
当v>时,队员落在半圆轨道右侧的安全区域,所以v0=
和
时,队员落在轨道右侧的安全区域.故ABD正确,C错误.
故选:ABD.
如图所示,从H=45m高处水平抛出的小球,除受重力外,还受到水平风力作用,假设风力大小恒为小球重力的0.2倍,g=10m/s2.问:
①有水平风力与无风时相比较,小球在空中的飞行时间______(填相同或不相同);
②为使小球能垂直于地面着地,水平抛出的初速度v0=______.
正确答案
解:①有风和无风时,小球在竖直方向上均做自由落体运动,可知小球在空中飞行的时间不变.
②在竖直方向上,根据H=得:
t=,
在水平方向上,匀减速运动的加速度大小为:
a=,
则水平初速度为:
v0=at=2×3m/s=6m/s.
故答案为:①相同,②6m/s
解析
解:①有风和无风时,小球在竖直方向上均做自由落体运动,可知小球在空中飞行的时间不变.
②在竖直方向上,根据H=得:
t=,
在水平方向上,匀减速运动的加速度大小为:
a=,
则水平初速度为:
v0=at=2×3m/s=6m/s.
故答案为:①相同,②6m/s
如图所示,ab为半圆弧的水平直径,ab=1.5m,从a点平抛出一小球,小球下落0.3s后落到半圆弧的c点上,重力加速度g取10m/s2,则小球抛出的初速度v0为( )
正确答案
解析
解:由题,圆弧ACB的半径R=0.75m.
竖直方向:小球下落的高度h==0.45m.
小球落在CB圆弧上时,由几何知识得到,水平位移x=R+=1.35m.
则v0==4.5m/s;
故选:D
一把雨伞边缘的半径为r,且高出水平地面h,当雨伞以角速度ω旋转时,雨点自边缘甩出落在地面上成一个大圆周,这个大圆的半径为______.(当地重力加速度为g)
正确答案
r
解析
解:根据h=得,t=
.
则雨滴的水平位移x=.
根据几何关系有:x2+r2=R2
则R==r
.
故答案为:r
将小球从如图所示的阶梯状平台上以2.5m/s的速度水平抛出,所有台阶的高度均为0.45m,宽度均为0.4m,取g=10m/s2,小球抛出后首先落到的台阶是( )
正确答案
解析
解:如图:设小球落到斜线上的时间t
水平:x=v0t
竖直:y=gt2
且=
=
解得:
t=0.5625s
相应的水平距离:x=2.5×0.5625m=1.40625m
台阶数:n==3.5
知小球抛出后首先落到的台阶为第四级台阶.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
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