- 平抛运动
- 共6585题
如图所示,小球从平台A水平抛出落到平台B上,已知AB的高度差为h=1.25m,两平台的水平距离为s=5m,g取10m/s2,求:
(1)小球落到平台的时间.
(2)小球的初速度至少为多少时,小球才能够落到平台B上
(3)小球落到平台B面的最小速度.
正确答案
解:(1)根据h= 解得:t=
=
s=0.5s
(2)水平方向的最小位移s=5m,则由s=v0t
解得最小速度:v0=10m/s
(3)小球落到B点时竖直分速度为:
vy=gt=10×0.5m/s=5m/s
根据平行四边形定则得,落到平台B面的最小速度为:
v==
=5
m/s.
答:(1)小球落到平台的时间是0.5s.
(2)小球的初速度至少为10m/s时,小球才能够落到平台B上.
(3)小球落到平台B面的最小速度为5m/s.
解析
解:(1)根据h= 解得:t=
=
s=0.5s
(2)水平方向的最小位移s=5m,则由s=v0t
解得最小速度:v0=10m/s
(3)小球落到B点时竖直分速度为:
vy=gt=10×0.5m/s=5m/s
根据平行四边形定则得,落到平台B面的最小速度为:
v==
=5
m/s.
答:(1)小球落到平台的时间是0.5s.
(2)小球的初速度至少为10m/s时,小球才能够落到平台B上.
(3)小球落到平台B面的最小速度为5m/s.
如图所示,一个质量为m=0.6kg的小球,以某一初速度v0从图中P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力,进入时无机械能损失),并且恰好能过最高点C.已知圆弧半径R=0.3m,图中θ=60°,(取g=10m/s2)试求:
(1)小球到达C点时的速度
(2)P点至A点的水平距离与竖直高度
(3)若改变抛出点的位置,仍要让小球从A点的切线方向进入圆弧轨道并且还能过C点,问抛出点P至A的高度h与水平距离x的函数关系.
正确答案
解:(1)小球恰好经过C点,重力提供向心力,故:mg=m,解得:v=
;
(2)从A到C过程,根据动能定理,有:-mg(R+Rcos60°)=;
解得:=
=2
m/s;
A点的水平分速度为:vAx=vAsin60°=3m/s,
竖直分速度为:vAy=vAcos60°=m/s;
平抛运动时间:t=s;
水平分位移为:x=v0t=3×=0.3
m;
竖直分位移为:y==0.15m;
(3)平抛运动速度偏转角正切值是位移偏转角正切的两倍,故:
故h=2
答:(1)小球到达C点时的速度为m/s;
(2)P点至A点的水平距离为0.3m,竖直高度为0.15m;
(3)抛出点P至A的高度h与水平距离x的函数关系为h=2.
解析
解:(1)小球恰好经过C点,重力提供向心力,故:mg=m,解得:v=
;
(2)从A到C过程,根据动能定理,有:-mg(R+Rcos60°)=;
解得:=
=2
m/s;
A点的水平分速度为:vAx=vAsin60°=3m/s,
竖直分速度为:vAy=vAcos60°=m/s;
平抛运动时间:t=s;
水平分位移为:x=v0t=3×=0.3
m;
竖直分位移为:y==0.15m;
(3)平抛运动速度偏转角正切值是位移偏转角正切的两倍,故:
故h=2
答:(1)小球到达C点时的速度为m/s;
(2)P点至A点的水平距离为0.3m,竖直高度为0.15m;
(3)抛出点P至A的高度h与水平距离x的函数关系为h=2.
如图a所示,倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上,小球从高为H(2h>H>h)的某处自由下落,与斜面碰撞(无能量损失)后做平抛运动.若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是______(用符号表示);若测得x=1m时,小球平抛运动的水平射程s最大,且水平射程的平方s2与x关系如图b所示,则斜面的高h应为______m.
正确答案
h>x>h-H
4
解析
解:小球与斜面碰撞后做平抛运动,当正好落在斜面底端时,根据几何关系可知,
水平位移x1=h-x
竖直位移y=h-x
根据平抛运动竖直方向做自由落体运动得:
t=
所以平抛运动的初速度为
小球从释放到与斜面碰撞的过程中,根据动能定理得:
mg(H+x-h)=
解得:x=h-H
当小球正好在斜面底端释放时,x最大,则xmax=h
所以若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是h>x>h-H;
由图可知,当x=1m时,s2=36m2,所以s=6m
则水平方向:s=vt,
竖直方向:h-x=gt2,
根据动能定理得:
2g(H-h+x)=v2,
联立解得
s2=4(H-h+x)(h-x)=-4[(h-x)2-H(h-x)+H2]+H2=-4[(h-x)-
]2+H2.
当(h-x)-=0时,s2取最大值,s最大值为6m,对应的H=6m,斜面的高h=x+
=4m
故答案为:h>x>h-H;4
如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、球做平抛运动,根据H=得,平抛运动的时间t=
,则球平抛运动的初速度v=
=L
,故A错误,B正确.
C、击球点与落地点的水平位移为L,位移S=>L,故C错误.
D、球平抛运动的落地点与击球点的位移与球的质量无关,故D错误.
故选:B.
2015年4月25日14时11分,尼泊尔发生8.1级地震,地震波及我国西藏.成都军区及时派出军用直升机救援灾区.假如一架装载救灾物资的直升飞机,以10m/s的速度水平飞行,在距地面180m的高度处,欲将救灾物资准确投放至地面目标,若不计空气阻力,g取10m/s2,则( )
正确答案
解析
解:AB、货物竖直方向的分运动是自由落体运动,根据h=,得t=
=
s=6s,故A正确,B错误;
CD、货物水平方向以10m/s做匀速直线运动,故
S=v0t=10m/s×6s=60m,即应在距地面目标水平距离60 m处投出物资,故C正确,D错误.
故选:AC.
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