题目内容
3.火车以0.98m/s2的加速度在平直的轨道上加速行驶.车厢内一乘客把手伸到窗外,从距地面2.5m高处自由释放一物体,不计空气阻力,求(1)物体落地时间.
(2)物体落地时与乘客的水平距离是多少(g=9.8m/s2)?
分析 (1)物体被释放后做平抛运动,根据高度求出时间.
(2)物体水平方向做匀速直线运动,由时间和初速度求得物体落地时的水平位移;再由匀变速运动位移公式求出物体平抛过程火车匀加速运动的位移,由火车位移与物体水平位移的差求出物体落地时与乘客的水平距离.
解答 解:(1)物体做平抛运动,由h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
得 t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×2.5}{9.8}}$=$\frac{5}{7}$s
(2)设物体刚释放时,火车的速度为v
火车在t时间内匀加速运动的位移:x1=vt+$\frac{1}{2}$at2
物体平抛运动的水平位移:x2=vt
故物体落地时与乘客的水平距离:S=x1-x2=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{ah}{g}$=$\frac{0.98×2.5}{9.8}$m=0.25m
答:
(1)物体落地时间是$\frac{5}{7}$s.
(2)物体落地时与乘客的水平距离是0.25m.
点评 本题关键在于研究物体平抛运动与火车匀加速运动之间的位移关系,根据运动学公式规律进行研究.
练习册系列答案
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4.如图所示,在两个电量分别为+Q和-Q的点电荷A、B的连线上有a、c两点,在连线的中垂线上有b、d两点,a、b、c、d都与连线的中点O等距.可知( )
A. | a点场强与b点场强相同 | |
B. | b点电势小于c点电势 | |
C. | 负电荷q在O点电势能大于在a点的电势能 | |
D. | 正电荷q从c点移动到d点电场力做正功 |
14.如图,质量均为m=1kg的物块A、B用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,B与竖直墙面紧靠.另一个质量为2m的物块C以某一初速度向A运动,C与A碰撞后粘在一起不再分开,它们共同向右运动并压缩弹簧,弹簧储存的最大弹性势能为6.0J.最后弹簧又弹开,A、B、C一边振动一边向左运动.那么 ( )
A. | 从C触到A,到B离开墙面这一过程,系统的动量不守恒,而机械能守恒 | |
B. | B离开墙面以后的运动过程中,B的最大速度为3m/s | |
C. | C的初动能为8.0J | |
D. | B离开墙面后,弹簧的最大弹性势能为1.5J |
18.下列四幅图所反映的物理过程中,系统动量不守恒的是( )
A. | 在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中 | |
B. | 剪断细线,弹簧恢复原长的过程中 | |
C. | 两球匀速下降,细线断裂后,它们在水中运动的过程中 | |
D. | 小球以初速度v0在上、下表面均光滑的轨道M上运动的过程中,二者在水平方向上的动量 |
8.如图所示,a、b的质量均为m,a从倾角为450的光滑固定斜面顶端无初速度下滑,b同时从斜面顶端以速度v0水平抛出,对二者运动过程以下说法正确的是( )
A. | 落地前的瞬间二者速率相同 | |
B. | 整个运动过程重力对二者做功不相同 | |
C. | a、b都做匀变速运动 | |
D. | a、b同时落地 |
12.关于做匀速圆周运动的物体所受向心力的方向,下列说法正确的是( )
A. | 一定始终指向圆心 | B. | 不可能指向圆心 | ||
C. | 不一定指向圆心 | D. | 不可能始终指向圆心 |