- 平抛运动
- 共6585题
高压水泵将水由管口竖直向上喷出,已知管口直径为D,水的密度为ρ,水上升达到的高度为h,则单位时间内从管口喷出的水的质量为______.
正确答案
解析
解:根据得,水的初速度
,
则流量Q=,
单位时间内从管口喷出水的质量为.
故答案为:.
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P点相遇,则必须( )
正确答案
解析
解:A、A、B两球平抛运动的高度相同,根据t=知,平抛运动的时间相同,因为两球在P点相遇,则两球同时抛出,故A、B错误,C正确.
D、A球的水平位移较大,则A球的初速度较大,在P点两球竖直分速度相同,根据平行四边形定则知,在P点,A球的速率大于B球的速率.故D正确.
故选:CD.
如图所示,在倾角为37°的斜坡上有一人,前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑,速度v=15m/s,在二者相距l=30m时,此人以速度v0水平抛出一石块,打击动物,人和动物都可看成质点.(已知sin37°=0.6,g=10m/s2)
(1)若动物在斜坡上被石块击中,求v0的大小;
(2)若动物离斜坡末端较近,跑到水平面上才被石块击中,定性说明这种情况下人抛石块的速度与第(1)问中v0的大小关系.
正确答案
解:(1)设过程中石块运动所需时间为t
对于动物:运动的位移:s=vt
对于石块:竖直方向:
水平方向:(l+s)cos37°=v0t
代入数据,由以上三式可得:v0=20m/s
(2)要定性说明这种情况下人抛石块的速度与第(1)问中v0的大小关系
可以使用特殊值法:假设动物开始时在斜面的底端,则:
对动物:x1=vt
对于石块:竖直方向:
水平方向:lcosθ+x1=v0′t
代入数据,由以上三式可得:v0′=15m/s+4m/s≈27.75m/s
所以:v0′>v0,此种情况下,石块的速度应:20m/s<v0≤27.75m/s
答:(1)若动物在斜坡上被石块击中,v0的大小为20m/s;
(2)若动物离斜坡末端较近,跑到水平面上才被石块击中,则20m/s<v0≤27.75m/s.
解析
解:(1)设过程中石块运动所需时间为t
对于动物:运动的位移:s=vt
对于石块:竖直方向:
水平方向:(l+s)cos37°=v0t
代入数据,由以上三式可得:v0=20m/s
(2)要定性说明这种情况下人抛石块的速度与第(1)问中v0的大小关系
可以使用特殊值法:假设动物开始时在斜面的底端,则:
对动物:x1=vt
对于石块:竖直方向:
水平方向:lcosθ+x1=v0′t
代入数据,由以上三式可得:v0′=15m/s+4m/s≈27.75m/s
所以:v0′>v0,此种情况下,石块的速度应:20m/s<v0≤27.75m/s
答:(1)若动物在斜坡上被石块击中,v0的大小为20m/s;
(2)若动物离斜坡末端较近,跑到水平面上才被石块击中,则20m/s<v0≤27.75m/s.
如图所示,斜面倾角为45°,从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球,在B点处和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间在C点再次与斜面碰撞.已知AB两点的高度差为h,重力加速度为g,不考虑空气阻力.求:
(1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P;
(2)小球落到C点时速度的大小.
正确答案
解:(1)小球下降过程中,做自由落体运动,落到斜面B点的速度为v,
满足:2gh=v2
解得:
所以小球在AB段重力的平均功率:
(2)小球从B到C做平抛运动,设B到C的时间为t,
竖直方向:
水平方向:xBCcosθ=vt
解得:t=
所以C点的速度为 .
解析
解:(1)小球下降过程中,做自由落体运动,落到斜面B点的速度为v,
满足:2gh=v2
解得:
所以小球在AB段重力的平均功率:
(2)小球从B到C做平抛运动,设B到C的时间为t,
竖直方向:
水平方向:xBCcosθ=vt
解得:t=
所以C点的速度为 .
如图,AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点.求:
(1)AB间的距离;
(2)从抛出开始经过多少时间小球与斜面间的距离最大?
正确答案
解:(1)设飞行时间为t,则
水平方向位移:lABcos30°=v0t
竖直方向位移:lABsin30°=gt2
解得:t=,lAB=
(2)设小球抛出t‘时间后与斜面间距离最大.此时小球的速度v'与斜面平行.
则,
解得:t′=
答:(1)A、B间的距离为;
(2)从抛出开始经过时间,小球与斜面间的距离最大.
解析
解:(1)设飞行时间为t,则
水平方向位移:lABcos30°=v0t
竖直方向位移:lABsin30°=gt2
解得:t=,lAB=
(2)设小球抛出t‘时间后与斜面间距离最大.此时小球的速度v'与斜面平行.
则,
解得:t′=
答:(1)A、B间的距离为;
(2)从抛出开始经过时间,小球与斜面间的距离最大.
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