- 平抛运动
- 共6585题
质量为m=0.5kg、可视为质点的小滑块,从光滑斜面上高h0=0.6m的A点由静止开始自由滑下.已知斜面AB与水平面BC在B处通过一小圆弧光滑连接.长为x0=0.5m的水平面BC与滑块之间的动摩擦因数μ=0.3,C点右侧有4级台阶(台阶编号如图所示),D点右侧是足够长的水平面.每级台阶的高度均为h=0.2m,宽均为L=0.4m.(设滑块从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起).求:
(1)滑块经过B点时的速度vB;
(2)滑块从B点运动到C点所经历的时间tBC;
(3)小球从C点抛出后直接落在P点,P点在哪个台阶上?平抛运动的时间t及水平距离xCP分 别时多少?
正确答案
解:(1)物体在斜面AB上下滑,机械能守恒:
代入数据解得:vB=.
(2)根据动能定理得:
,
代入数据解得:vC=3m/s,
根据牛顿第二定律得:μmg=ma
则有:a=μg=0.3×10m/s2=3m/s2.
所以滑块从B到C的时间为:.
(3)根据tanθ=,又
,
则有:t=,
则水平位移为:x=vCt=3×0.3m=0.9m,
2L<x<3L,可知小球落在第三个台阶.
根据得:
.
水平位移xCP=vCt′=3×0.346m=1.038m.
答:(1)滑块经过B点时的速度为m/s.
(2)滑块从B点运动到C点所经历的时间为0.155s.
(3)P点在第三个台阶上,水平距离为1.038m.
解析
解:(1)物体在斜面AB上下滑,机械能守恒:
代入数据解得:vB=.
(2)根据动能定理得:
,
代入数据解得:vC=3m/s,
根据牛顿第二定律得:μmg=ma
则有:a=μg=0.3×10m/s2=3m/s2.
所以滑块从B到C的时间为:.
(3)根据tanθ=,又
,
则有:t=,
则水平位移为:x=vCt=3×0.3m=0.9m,
2L<x<3L,可知小球落在第三个台阶.
根据得:
.
水平位移xCP=vCt′=3×0.346m=1.038m.
答:(1)滑块经过B点时的速度为m/s.
(2)滑块从B点运动到C点所经历的时间为0.155s.
(3)P点在第三个台阶上,水平距离为1.038m.
如图所示,在倾角为θ质量为M,高为h的固定斜面体上表面光滑,在斜面顶端有两个质量均为m可视为质点的小物块A和B,现给A一个水平向左的初速度,同时让物块B从斜面顶端由静止开始下滑,A最终恰落在斜面底端,求:
(1)A和B先后到达斜面底端所用的时间之比.
(2)A的初速度大小.
(3)当B物块在斜面上下滑时,地面受到斜面体的压力的大小.
正确答案
解:(1)A平抛运动,有:
B匀加速运动,有:
解得:
(2)A平抛运动,有:
解得:vA=
(3)B和斜面体整体整体处于失重状态,有:(M+m)g-N=masinθ
又 a=gsinθ
解得:N=(M+m)g-mgsin2θ
根据牛顿第三定律:地面受到的压力为:N′=N=(M+m)g-mgsin2θ
答:(1)A和B先后到达斜面底端所用的时间之比是sinθ.
(2)A的初速度大小为.
(3)当B物块在斜面上下滑时,地面受到斜面体的压力的大小为(M+m)g-mgsin2θ.
解析
解:(1)A平抛运动,有:
B匀加速运动,有:
解得:
(2)A平抛运动,有:
解得:vA=
(3)B和斜面体整体整体处于失重状态,有:(M+m)g-N=masinθ
又 a=gsinθ
解得:N=(M+m)g-mgsin2θ
根据牛顿第三定律:地面受到的压力为:N′=N=(M+m)g-mgsin2θ
答:(1)A和B先后到达斜面底端所用的时间之比是sinθ.
(2)A的初速度大小为.
(3)当B物块在斜面上下滑时,地面受到斜面体的压力的大小为(M+m)g-mgsin2θ.
如图,在倾角为37°的斜面上的某处A点以10m/s水平抛出一质量为1kg的小球,则当它落到斜面上某处B点时,重力做功的瞬时功率为(g=10m/s,tan37°=
,忽略一切阻力)( )
正确答案
解析
解:根据公式tanα==
=
,得到:
t=;
竖直分速度:
vy=gt=g•=2v0tanα;
重力的瞬时功率:
P=Gvy=G•2v0tanα=2mgv0•tanα=2×1×10×10×0.75=150W
故选:C.
从某一高度以v0=2m/s的初速度水平抛出一物体,当物体落地时的速度方向与水平成60°角.(不计空气阻力,g取10m/s2)
求:(1)抛出时距地面的高度h?
(2)水平射程s?
正确答案
解:(1)物体落地时的竖直速度vy=v0tan60°=2×m/s=2
m/s
物体在空中运动时间t==
=
s
抛出点到落地点间的距离h=gt2=
×10×
m=0.6m
(2)物体运动的水平距离 s=v0t=2×m=
m
答:
(1)抛出时距地面的高度h为0.6m.
(2)水平射程s为m.
解析
解:(1)物体落地时的竖直速度vy=v0tan60°=2×m/s=2
m/s
物体在空中运动时间t==
=
s
抛出点到落地点间的距离h=gt2=
×10×
m=0.6m
(2)物体运动的水平距离 s=v0t=2×m=
m
答:
(1)抛出时距地面的高度h为0.6m.
(2)水平射程s为m.
(2015春•呼伦贝尔校级月考)在5m高处以10m/s的初速度水平抛出-个质量为12kg的物体,空气阻力不计,g取10m/s2,试求物体从抛出到落地发生的水平位移.
正确答案
解:平抛运动竖直方向做自由落体运动
由
得
水平方向做匀速直线运动x=v0t=10×1m=10m
答:物体从抛出到落地发生的水平位移为10m.
解析
解:平抛运动竖直方向做自由落体运动
由
得
水平方向做匀速直线运动x=v0t=10×1m=10m
答:物体从抛出到落地发生的水平位移为10m.
扫码查看完整答案与解析