【题目】一只质量为2kg的小球,从距水平地面20m高的点以10m/s的初速度水平抛出.不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2 . 求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球抛出的水平距离;
(3)小球落地速度大小.
(4)若小球与地面发生碰撞后只是竖直方向的速度立即改为竖直向上,水平方向速度不变,当小球再次落地时,求其距抛出点的水平距离.
【答案】
(1)
解:竖直方向做自由落体移动,有:
得:
(2)
解:水平方向匀速直线运动:x=v0t=10×2=20m
(3)
解:竖直方向速度为:vy=gt=10×2=20m/s,
落地速度大小: =10 m/s
(4)
解:小球弹起后,根据竖直方向上的运动的对称性判断,可知小球上升到最高点所需的时间与平抛时间相同,所以小球弹起后,需4s再落地,所以小球再次落地时,
其距抛出点的水平距离为:
x=3v0t=3×10×2=60m
【解析】(1)小球做平抛运动,飞行时间由抛出点的高度决定,竖直方向做自由落体运动,由 求解时间.(2)小球水平方向做匀速直线运动,由公式x=v0t求解水平距离x;(3)根据vy=gt求出竖直方向速度,再根据平行四边形定则求解末速度;(4)小球弹起后,根据竖直方向上的运动的对称性判断,可知小球上升到最高点所需的时间与平抛时间相同,所以小球弹起后,需4s再落地,从而求出水平位移.
【考点精析】认真审题,首先需要了解平抛运动(特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动;运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动).
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【题目】如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,则( )
A. 若盒子在最高点时,盒子与小球之间恰好无作用力,则该盒子做匀速圆周运动的周期为2π
B. 若盒子以周期π做匀速圆周运动,则当盒子运动到图示球心与O点位于同一水平面位置时,小球对盒子左侧面的力为4mg
C. 若盒子以角速度2做匀速圆周运动,则当盒子运动到最高点时,小球对盒子下面的力为3mg
D. 盒子从最低点向最高点做匀速圆周运动的过程中,球处于超重状态;当盒子从最高点向最低点做匀速圆周运动的过程中,球处于失重状态
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【题目】如图所示,每个小方格是边长为1 m的正方形,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s、2 s、3 s、4 s.下列说法正确的是( )
A. 物体在AB段的平均速度为1 m/s
B. 物体在ABC段的平均速度为 m/s
C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D. 物体在B点的速度等于ABC段的平均速度
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【题目】竖直绝缘墙壁上Q点固定一质点A,在Q的正上方P点用丝线悬挂另一质点B;A、B两质点因带电而互相排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,如图所示.由于漏电,使A、B两质点带电量逐渐减少,在电荷漏完之前,悬线对质点B的拉力大小将(假设两小球始终可以看成质点)( )
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小
C. 大小不变 D. 先变大后变小
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【题目】某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的“功力”下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?
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【题目】如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,给电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A. 保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B. 保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变
C. 断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D. 断开S,将A板向B板靠近,则θ减小
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【题目】两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则
A. 在两波相遇的区域中会产生干涉
B. 在两波相遇的区域中不会产生干涉
C. a点的振动始终加强
D. a点的振动始终减弱
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【题目】质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上,底层三只足球刚好接触成三角形,上层一只足球放在底层三只足球的正上面,系统保持静止.若最大静摩擦等于滑动摩擦力,则:( )
A.底层每个足球对地面的压力为mg
B.底层每个足球之间的弹力为零
C.下层每个足球对上层足球的支持力大小为
D.水平面的摩擦因数至少为
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