题目内容
3.小球从离地5m高处,向离小球4m远的竖直墙以8m/s的速度水平抛出,不计空气阻力(g取10m/s2)求:①小球碰墙点离地面的高度?
②要使小球不碰到墙,小球的初速度必须满足什么条件?
分析 ①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,抓住水平位移和初速度求出运动的时间,从而求出竖直方向上下落的高度,得出小球碰墙点离地面的高度.
②要使小球不碰到墙,临界情况落地时水平位移恰好为4m,结合平抛运动的规律求出小球的最大初速度.
解答 解:①小球在水平方向上做匀速直线运动,小球碰墙时有 x=v0t
解得 t=$\frac{x}{{v}_{0}}$=$\frac{4}{8}$s=0.5s.
t时间内小球下落的高度 h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×10×0.{5}^{2}$m=1.25m.
则小球碰墙点离地面的高度 h′=H-h=5-1.25m=3.75m.
②小球刚好不碰墙时,落地的时间 t′=$\sqrt{\frac{2H}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×5}{10}}$s=1s.
小球对应的初速度 v0′=$\frac{x}{t′}$=$\frac{4}{1}$m/s=4m/s.
所以要使小球不碰到墙,小球的初速度应小于4m/s.
答:
①小球碰墙点离地面的高度为3.75m.
②要使小球不碰到墙,小球的初速度必须小于4m/s.
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,把握临界条件,灵活运用运动学公式进行求解.
练习册系列答案
相关题目
12.如图所示,某电梯进行节能设计,当电梯上没有人时停止运行,当感应器感应到有人站在电梯上时电梯开始以0.25m/s2的加速度匀加速向上运动,速度达到1m/s时开始匀速运动,则下列说法中正确的是( )
A. | 加速过程中电梯对人没有摩擦力作用 | |
B. | 加速过程中电梯对人有沿斜面向上的摩擦力作用 | |
C. | 加速过程中电梯对人的功率增大 | |
D. | 若人重600N,则匀速运动过程中电梯由于运载人而多输出的功率为600W |
11.如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图.励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直.电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节.下列说法正确的是( )
A. | 仅增大励磁线圈中电流,电子束径迹的半径变大 | |
B. | 仅提高电子枪加速电压,电子束径迹的半径变大 | |
C. | 仅增大励磁线圈中电流,电子做圆周运动的周期将变小 | |
D. | 仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将变小 |
8.如图a所示,在水平拉力F的作用下,质量为2 kg的物体沿粗糙的水平面上由静止开始做直线运动,已知物体与地面间的摩擦力为10N,物体运动的v-t图象如图b所示,则( )
A. | 前2s内拉力F的平均功率是40W | B. | 前4s内摩擦力的平均功率是20W | ||
C. | 第4s末摩擦力的瞬时功率是20W | D. | 第10s内拉力的平均功率是4W |
15.宇宙空间有A、B两个星球构成双星系统,同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动,且它们之间的距离保持不变,已知A、B星球质量关系为mA=3mB,不考虑两个星球之外其它天体对它们的引力作用,由此可知( )
A. | 角速度ωA=ωB | B. | 向心力大小FA=3FB | ||
C. | 轨道半径rA=3rB | D. | 线速度大小3vA=vB |
13.如图所示,在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间,在消防车前进的过程中,人同时相对梯子(与消防车的夹角固定不变)匀速向上运动.从地面上来看消防队员的运动,下列说法正确的是( )
A. | 当消防车匀速前进时,消防队员一定做曲线运动 | |
B. | 当消防车匀速前进时,消防队员一定做直线运动 | |
C. | 当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀速直线运动 | |
D. | 当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀加速直线运动 |