- 平抛运动
- 共6585题
从某一高度处水平抛出一物体,它着地时速度是50m/s,方向与水平方向成53°,取g=10m/s2,求:
(1)抛出点的高度和水平射程;
(2)抛出后3s末的速度.
正确答案
解:(1)由运动的分解可得,水平速度,
竖直速度,
由vy=gt得t=4s.
所以水平射程为x=v0t=120m,
抛出点高度为.
(2)抛出3s时,竖直方向分速度为v‘y=gt'=30m/s,
水平方向仍为,
因此有,
方向与水平方向夹角450.
答:(1)抛出点的高度和水平射程分别为80m和120m.
(2)抛出后3s末的速度为,方向与水平方向夹角450.
解析
解:(1)由运动的分解可得,水平速度,
竖直速度,
由vy=gt得t=4s.
所以水平射程为x=v0t=120m,
抛出点高度为.
(2)抛出3s时,竖直方向分速度为v‘y=gt'=30m/s,
水平方向仍为,
因此有,
方向与水平方向夹角450.
答:(1)抛出点的高度和水平射程分别为80m和120m.
(2)抛出后3s末的速度为,方向与水平方向夹角450.
一光滑曲面的末端与一长L=1m的水平传送带相切,传送带离地面的高度h=1.25m,传送带的滑动摩擦因数μ=0.1,地面上有一个直径D=0.5m的圆形洞,洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离S=1m,B点在洞口的最右端.传动轮作顺时针转动,使传送带以恒定的速度运动.现使某小物体从曲面上距离地面高度H处由静止开始释放,到达传送带上后小物体的速度恰好和传送带相同,并最终恰好由A点落入洞中.求:
(1)传送带的运动速度v是多大.
(2)H的大小.
(3)若要使小物体恰好由B点落入洞中,小物体在曲面上由静止开始释放的位置距离地面的高度H′应该是多少?
正确答案
解:(1)小物体做平抛运动有:h=,
=
.
(2)由机械能守恒定律有:
mg(H-h)=,
所以,
=1.45m.
(3)设此时平抛运动的初速为v′,则有:S+D=v′t
所以:
=3m/s,
由动能定律有:
,
解得:
.
答:
(1)传送带的运动速度v为2m/s;H的大小为1.45m;
(2)H的大小为1.45m;
(3)若要使小物体恰好由B点落入洞中,小物体在曲面上由静止开始释放的位置距离地面的高度H′应该是1.8m
解析
解:(1)小物体做平抛运动有:h=,
=
.
(2)由机械能守恒定律有:
mg(H-h)=,
所以,
=1.45m.
(3)设此时平抛运动的初速为v′,则有:S+D=v′t
所以:
=3m/s,
由动能定律有:
,
解得:
.
答:
(1)传送带的运动速度v为2m/s;H的大小为1.45m;
(2)H的大小为1.45m;
(3)若要使小物体恰好由B点落入洞中,小物体在曲面上由静止开始释放的位置距离地面的高度H′应该是1.8m
如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为h1:h2:h3=5:3:1.若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力则( )
正确答案
解析
解:A、小球均做自由落体运动,根据v=知,落地的速度之比为
,故A正确.
B、根据t=得,因为下落的高度之比为5:3:1,则三者的运动时间之比为
,故B正确.
C、因为三者同时到达地面,则b与a之间的时间差=
,c与b的时间差
,可知时间差不等.故C错误.
D、三球以原速率反弹,上升的时间和下降的时间相等,由于同时落地,三者下落的时间不等,则三者不会同时到达各自的释放点.故D错误.
故选:AB.
如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则两小球初速度之比
为( )
正确答案
解析
解:由几何关系可知,A的竖直位移hA=Rcosα,水平位移xA=Rsinα;
B的竖直位移hB=Rcos(90°-α)=Rsinα,水平位移xB=Rsin(90°-α)=Rcosα
由平抛运动的规律可知,h=gt2
x=v0t
解得v0=x
则=
•
=tanα
故选C.
做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( )
正确答案
解析
解:平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,则根据 h=得,t=
在水平方向上做匀速直线运动,则最大水平距离 x=v0t=v0,则知水平方向通过的最大距离由物体的高度h、初速度v0、物体的加速度g决定,与重力无关.故ACD正确,B错误.
故选:ACD.
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