题目内容

11.高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”.有数据表明:一枚50克的鸡蛋从4楼抛下来就会让人起肿包;从8楼抛下来就可以让人头皮破损;从18楼抛下来就可以砸裂行人的头骨;从25楼抛下可使人当场死亡.假若鸡蛋从25楼离地面80m处坠下,下落过程近似看作自由落体运动,求:(g取10m/s2
(1)鸡蛋落地时的速度;
(2)若鸡蛋下落45m时被此鸡蛋正下方的人(人的身高不计)刚好发现,求他的反应时间最长是多少才能有机会躲过这枚“致命的”鸡蛋?

分析 (1)根据位移-速度公式即可求出末速度;
(2)根据位移公式求出鸡蛋下落45m的时间与落地的时间,则人的反应时间为二者的差.

解答 解:(1)根据位移-速度公式有:v2-0=2gh
所以:v=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×80×10}=40$m/s
(2)鸡蛋落到地面时,所用时间设为t1有:H=$\frac{1}{2}g{t}_{1}^{2}$
所以:t1=4s
鸡蛋下落45m所用时间t2有:$H′=\frac{1}{2}g{t}_{2}^{2}$
所以:t2=3s
所以反应时间为:△t=t1-t2=4-3=1s
答:(1)鸡蛋落地时的速度为40m/s;
(2)他的反应时间最长是1s才能有机会躲过这枚“致命的”鸡蛋.

点评 该题属于自由落体运动的简单应用,基础题目,牢记与自由落体运动有关的公式即可正确解答.

练习册系列答案
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15.(1)为了探究平抛运动规律,老师做了如下两个演示实验:
①为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,用如图1所示装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B 球被松开自由下落.关于该实验,下列说法正确的有C.

A.所用两球的质量必须相等
B.只做一次实验发现两球同时落地,即可以得到实验结论
C.应改变装置的高度多次实验
D.本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
②如图2所示,两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内,其中N轨道的末端与光滑的水平地面相切.两个完全相同的小钢球P、Q,以相同的水平初速度v0同时从轨道M、N的末端射出,观察到P落地时与Q相遇.只改变弧形轨道M的高度,多次重复实验,仍能观察到相同的现象.这说明:平抛运动在水平方向做匀速直线运动.
(2)为了进一步研究平抛运动,某同学用如图3所示的装置进行实验.
①为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列要求合理的是AC.
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
②甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹,以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系,如图4所示.从运动轨迹上选取多个点,根据其坐标值可以验证轨迹是符合y=ax2的抛物线.若坐标纸中每小方格的边长为L,根据图中M点的坐标值,可以求出a=$\frac{1}{5L}$,小球平抛运动的初速度v0=$\sqrt{\frac{5gL}{2}}$.(重力加速度为g)
③乙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损,导致平抛运动的初始位置缺失.他选取轨迹中任意一点O为坐标原点,建立xOy坐标系(x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向),如图5所示.在轨迹中选取A、B两点,坐标纸中每小方格的边长仍为L,重力加速度为g.由此可知:小球从O点运动到A点所用时间t1与从A点运动到B点所用时间t2的大小关系为:t1=t2(选填“>”、“<”或“=”);小球平抛运动的初速度v0=$2\sqrt{2gL}$,小球平抛运动的初始位置坐标为(-4L,-L).
④如图6丙同学将实验方案做了改变,他把桌子搬到墙的附近,调整好仪器,使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的墙上,把白纸和复写纸附在墙上,记录小球的落点.然后等间距地改变桌子与墙的距离,就可以得到多个落点.如果丙同学还有一把刻度尺,他是否可以计算出小球平抛时的初速度?请简要阐述理由.

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