题目内容

9.将一个小球从离地H=5m高处水平抛出,在水平方向距离抛出点x=4m远处有一半径r=1m的深坑.不计空气阻力,g取10m/s2.为了保证小球落人坑中,则小球的初速度应满足什么条件?

分析 根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移的范围求出小球初速度满足的条件.

解答 解:根据H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得小球平抛运动的时间为:t=$\sqrt{\frac{2H}{g}}=\sqrt{\frac{2×5}{10}}s=1s$,
小球要落入坑中,则水平位移的范围为:x<X<x+2r,即:4m<x<6m,
根据v=$\frac{X}{t}$得初速度的满足的条件为:4m/s<v<6m/s.
答:小球的初速度满足的条件为4m/s<v<6m/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,知道运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.

练习册系列答案
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14.某同学用图甲装置来验证动量守恒定律,实验步骤如下:
①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木板上,用来记录球与木板的撞击点.
②将木板竖直立在于固定末端右侧并与轨道接触,只让A球从斜轨上滚下,记下A球在木板上的撞击点O′.
③将木板平移到图中所示位置,轨道末端不放B球,让A球从斜轨上某位置由静止释放,重复10次,得到A球在木板上的撞击点的平均位置P′.
④Z在轨道末端放上B球,仍将A球从斜轨上由静止释放与B球相撞,重复10次,得到A球和B球在木板上的撞击点的平均位置M′和N′.
图中h1、h2、h3分别表示O′与N′、P′、M′的高度差.
(1)为保证两球正能量,该同学通过20分度的游标卡尺选择大小相同的两个小球.测量小球直径时的结果如图乙,读数为15.20mm.
(2)对实验过程中的要求,下列说法正确的是BCD
A.轨道必须光滑
B.A球质量必须必B球大
C.轨道末端的切线必须水平
D.步骤③④中,A球每次必须从斜轨的同一位置由静止释放
(3)实验中除需测量h1、h2、h3外,还需要测量的物理量有B
A.A球释放点到轨道末端的竖直高度h
B.A球和B球的质量mA、mB
C.轨道末端到木板的水平距离x
(4)若所测量物理量满足表达式$\frac{{m}_{A}}{\sqrt{{h}_{2}}}=\frac{{m}_{A}}{\sqrt{{h}_{3}}}+\frac{{m}_{B}}{\sqrt{{h}_{1}}}$(用实验中所需测量的物理量符号表示),则说明两球碰撞过程中动量守恒.

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