在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则(1)小球平抛
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在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则(1)小球平抛
题型:不详
难度:
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在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则
(1)小球平抛的初速度的计算式为V0=_____________(用L、g表示),其值是________
(2)小球经过b速度的计算式为Vb=_____________
(用L、g表示),其值是________
(3)小球开始做平抛运动的位置坐标为:x=___________cm y=___________cm
答案
(1)
,1m/s, (2)
,1.25m/s, (3)-2.5,-0.31
解析
分析:平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动.从小方格的纸记录轨迹可看出,从a→b→c→d的水平位移一样,都为2L,说明各段的时间相等,设为T,可知2L=v
0
T,由运动的等时性,T由竖直方向运动求出,从a→b→c→d的竖直位移依次相差L,由匀变速直线运动的规律得L=gT
2
,联立可求出初速度v
0
.再有中间时刻的瞬时速度等于这段
时间的平均速度规律求出b的竖直速度v
by
,然后运用运动的合成求出b的速度v
b
.
利用v
by
=v
ay
+gT和v
ay
=gt求出从抛出到a点的时间t,这样可求出从抛出到a点的水平位移x=v
0
t和竖直位移y=
gt
2
,那么就可以求出小球开始做平抛运动的位置坐标(x,y分别在x轴、y轴的负半轴,应为负值.).
解答:解:(1)、从小方格的纸记录轨迹可看出从a→b→c→d的水平位移一样,都为2L,说明各段的时间相等,设为T,可知: 2L=v
0
T,分析a→b→c→d的竖直位移依次相差L,由匀变速直线运动的规律得:L=gT
2
,联立可求出初速度v
0
=2
,代入数值得v
0
=2×
m/s=1.0m/s.
(2)、由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度得b的竖直速度v
by
=
=
,
运用运动的合成求出b的速度:v
b
=
,
代入数值得:v
b
=
m/s=1.25m/s.
(3)b点的竖直方向速度:v
by
=v
ay
+gT,
∴v
ay
=v
by
-gT=
m/s=0.25m/s,又v
ay
=gt,∴从抛出到a点的时间t=
s=0.025s,因此从抛出到a点的水平位移x=v
0
t=1.0×0.025 m=0.025m=2.5cm,
竖直位移y=
gt
2
=
×10×(0.025)²m=0.003125m=0.3125cm,
那么小球开始做平抛运动的位置坐标(-2.5cm,-0.3125cm).
故答案:(1)2
,1m/s;(2)
,1.25m/s;(3)-2.5cm,-0.3125cm
点评:平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动.分析小球水平方向和竖直方向的运动特点,充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解,所求的坐标为负值.
举一反三
如图所示,小物块位于半径为R的半球顶端,若给小物块以水平的初速度v0时,物块对球顶恰好无压力,则 ( )
A.物块立即离开球面做平抛运动
B.物块落地时水平位移为
C.初速大小为
D.物块落地时速度方向与地面成450
题型:不详
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如图所示,竖直平面内的一半径
R
=0.50m的光滑圆弧槽
BCD
,
B
点与圆心
O
等高,一水平面与圆弧槽相接于
D
点。质量
m
=0.10kg的小球从
B
点正上方
H
=0.95m高处的
A
点自由下落,由
B
点进入圆弧槽轨道,从
D
点飞出后落在水平面上的
Q
点,
DQ
间的距离
s
=2.4m,球从
D
点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度
h
=0.80m,取
g
=10m/s
2
,不计空气阻力,求:
(1)小球经过
C
点时轨道对它的支持力大小
N
;
(2)小球经过最高点
P
的速度大小
v
P
;
(3)
D
点与圆心
O
的高度差
h
OD
。
题型:不详
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如图所示,在一次军事演习中,离地H高处的飞机以水平速度υ1发射一枚炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度υ2竖直向上发射炮弹拦截,设拦截系统与飞机的水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,则υ1、υ2的关系应满足( )
A.υ1=υ2
B.υ1=
C.υ1=
D.υ1=
题型:不详
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一辆赛车在经过凸形桥的最高点时,若速度υ=
,此时关闭发动机,如图所示,则赛车将
A.沿桥面下滑到M点
B.按半径大于R的新圆弧轨道运动
C.先沿桥面滑到某点N,再离开桥面
做斜下抛运动
D.立即离开桥顶做平抛运动
题型:不详
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题型:不详
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