题目内容
5.第一次从高为h处水平抛出一个球,其水平射程为x,第二次用跟前一次相同的速度从另一处水平抛出另一个球,水平射程比前一次多了△x,不计空气阻力,则第二次抛出点的高度为多少?分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住初速度相等求出运动时间关系,结合竖直方向上的位移时间公式求出高度关系,从而得出第二次抛出点的高度.
解答 解:设初速度为v0,则第一次运动的时间为:$t=\frac{x}{{v}_{0}}$…①
高度为:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}g\frac{{x}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$…②
第二次运动的时间为:$t′=\frac{x+△x}{{v}_{0}}$…③
则高度为:$h′=\frac{1}{2}g{t′}^{2}=\frac{1}{2}g\frac{{(x+△x)}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$…④
联立①②③④得:h′=(1+$\frac{△x}{x}$)2h
答:第二次抛出点的高度为(1+$\frac{△x}{x}$)2h.
点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,突破口在于得出运动时间之比,从而抓住等时性得出竖直高度之比.
练习册系列答案
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13.如图所示,在光滑的水平面上以V0的速度匀速滑行的物块m,运动至A点时受一持续的水平恒力F作用,经一段时间后物块运动至B点,速度大小仍为V0,但相对于A点时的速度方向改变了90°,则在此过程中( )
A. | 物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧 | |
B. | 水平恒力F方向一定与AB连线垂直 | |
C. | 物块的动能可能先增大后减小 | |
D. | 物块的速度大小可以为$\frac{V_0}{2}$ |
20.一同学要探究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好处在桌子边缘,如图所示.让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放,使钢球沿水平方向飞出桌面,小球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s,重力加速度为g.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球的质量m、桌面离地面的高度h、小球抛出的水平距离s等物理量的关系Ep=$\frac{m{s}^{2}g}{4h}$;
(2)弹簧长度的压缩量△x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如表所示,是成正比关系.最终得出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量△x之间的关系C.
A.Ep与△x成正比 B.Ep与△x成反比 C.Ep与△x2成正比 D.Ep与△x2成反比.
△x/cm | s/cm |
2.0 | 6.1 |
3.9 | 12.0 |
6.0 | 18.2 |
8.0 | 24.1 |
(2)弹簧长度的压缩量△x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如表所示,是成正比关系.最终得出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量△x之间的关系C.
A.Ep与△x成正比 B.Ep与△x成反比 C.Ep与△x2成正比 D.Ep与△x2成反比.
17.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则( )
A. | 线框产生的交变电动势的频率为100Hz | |
B. | 线框产生的交变电动势有效值为311V | |
C. | t=0.01s时线框的磁通量变化率为零 | |
D. | t=0.005s时线框平面与中性面重合 |
14.如图所示,一个质量为2kg的小木板放在光滑的地面上,在小木板上放着一个小物体质量为m=1kg,它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着而静止在小木板上,这时弹簧的弹力为2N,现沿水平向右的方向对小木板施以作用力,使小木板由静止开始运动起来,运动中力F由0逐渐增加到9N的过程中,以下说法正确的是( )
A. | 物体与小木板先保持相对静止一会,后来相对滑动 | |
B. | 物体受到的摩擦力一直减小 | |
C. | 当力F增大到6N时,物体不受摩擦力作用 | |
D. | 小木板受到9N拉力时,物体受到的摩擦力为3N |