题目内容

2.某一物体以一定的初速度水平抛出,在某1s内其速度方向与水平方向的夹角由37°变成53°,则
(1)此物体的初速度大小是多少?
(2)此物体在这1s内下落的高度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

分析 (1)研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据竖直分速度与初速度的关系列式,求解即可.
(2)由竖直分位移公式求下落的高度.

解答 解:(1)由于平抛运动在水平方向做匀速直线运动,设物体初速度为v0
当物体的速度方向与水平方向成37°角时,竖直速度的大小为 vy1=v0tan37°
当速度方向与水平方向成53°角时,竖直速度的大小为 vy2=v0tan53°.
在竖直方向做自由落体运动,由速度公式可得:vy2=vy1+gt
得:v0tan53°=v0tan37°+gt,其中 t=1s
所以代入可得:v0≈17.1m/s
(2)由vy22-vy12=2gh可得,物体在这1s内下落的高度
  h=17.9m
答:
(1)此物体的初速度大小是17.1m/s.
(2)此物体在这1s内下落的高度是17.9m.

点评 本题就是对平抛运动规律的考查,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来研究.

练习册系列答案
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10.(1)用如图1所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中,小车碰到制动挡板时,钩码尚未到达地面.

①为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力,以下操作必要的是AC(选填选项前的字母).
A.在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B.在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C.调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行
D.所加钩码的质量尽量大一些
(2)如图2是某次实验中打出纸带的一部分.O、A、B、C为4个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出,所用交流电源的频率为50Hz.通过测量,可知打点计时器打B点时小车的速度大小为0.36 m/s.
(3)甲同学经过认真、规范地操作,得到一条点迹清晰的纸带.他把小车开始运动时打下的点记为O,再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点,可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v.图3是根据这些实验数据绘出的v2-s图象.已知此次实验中钩码的总质量为0.015kg,小车中砝码的总质量为0.100kg,取重力加速度g=9.8m/s2,则由图象可知小车的质量为0.18kg(结果保留两位有效数字).
(4)在钩码质量远小于小车质量的情况下,乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小.但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些,造成这一情况的原因可能是C(选填选项前的字母).
A.滑轮的轴处有摩擦
B.小车释放时离打点计时器太近
C.长木板的右端垫起的高度过高
D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力.

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