【题目】如图甲所示,一个质量为1kg的物体A以10m/s的水平速度从距离水平地面5m的高度做平抛运动,重力加速度取g=10m/s2 .
(1)求物体经过多长时间落到地面.
(2)求物体落地时刻的速度大小.
(3)如图乙所示,物体B与物体A在同一竖直平面内且在同一高度,水平距离为9m,如果有物体B以5m/s的速度正对A同时抛出.两物体何时在空中相遇?相遇时物体A的重力势能多大?(设物体在地面的重力势能为零)
【答案】
(1)
解:由平抛运动的公式
代入数据:
得 t1=1s
(2)
解:竖直速度
物体落地时刻的速度大小 m/s
(3)
解:相遇时水平位移之和为L:
得 t=0.6s
下落高度
相遇时物体A的重力势能
【解析】(1)根据 求平抛运动的时间;(2)求出竖直分速度,再求出合速度 (3)相遇时A、B两物体的水平位移之和为L,求出相遇时间t,根据 求出下降的高度,求出距地面的高度,由 =mgh求出重力势能;
【考点精析】本题主要考查了平抛运动的相关知识点,需要掌握特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动;运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动才能正确解答此题.
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【题目】同学们用如图所示的实验装置来研究平抛运动.图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板,M板上部有一个 圆弧形的轨道,P为最高点,O为最低点,O点处的切线水平.N板上固定有很多个圆环.将小球从P点飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上.以O点为坐标原点,过O点的水平切线方向为x轴,竖直向下为y轴,把各个圆环的中心投影到N板上,即得到小球的运动轨迹.
(1)已知P1处的圆环中心距O点的水平距离和竖直距离分别为x1和y1 , P2处的圆环中心距O点的水平距离和竖直距离分别为x2和y2 , 且y2=4y1 . 如果已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,如果x2=2x1 , 则说明小球在水平方向做运动.
(2)把P1点的坐标x1、y1代入y=ax2 , 求出常数a=a1;把P2点的坐标x2、y2代入y=ax2 , 求出常数a=a2;…;把Pn点的坐标xn、yn代入y=ax2 , 求出常数a=an , 如果在实验误差充许的范围内,有a1=a2=…=an , 说明该小球的运动轨迹是一条 .
(3)已知小球在底板上的落点距O点水平距离为L,O点距底板高为H,不考虑空气阻力,重力加速度为g,则小球运动到O点时速度的大小为 .
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【题目】如图所示,理想自耦变压器,副线圈接有滑动变阻器R和定值电阻R1 , Q是滑动变阻器R的滑动触头,原线圈两端接电压有效值恒定的交变电流,所有电表均为理想电表,则( )
A.保持P的位置不变,Q向右滑动两表示数都变小
B.保持P的位置不变,Q向右滑动R1消耗功率变大
C.保持Q的位置不变,P向下滑动R1消耗功率变大
D.保持Q的位置不变,P向上滑动两表示数都变大
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【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮),钩码总质量用m表示。为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时,小车的加速度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是()
A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B.三组实验都需要平衡摩擦力
C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件
D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件
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【题目】某同学做了“用单摆测定重力加速度”的实验.
(1)测摆长时测量结果如图1所示(单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐),则摆长为 cm.然后用秒表记录了单摆做50次全振动所用的时间如图2所示,则秒表读数为 s.
(2)根据该同学的测量结果,若取π2=9.86,则其所测量的重力加速度值为 m/s2 . (取三位有效数字)
(3)如果该同学测得的g值偏小,可能的原因是
A.测摆长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表开始计时按钮提前按下,但终止计时按钮准时按下
D.实验中误将49次的全振动数成了50次全振动.
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【题目】如图所示,在xOy平面内,x=2L处竖直放置一个长为L的粒子吸收板AB,其下端点A在x轴上,粒子打到吸收板上立即被板吸收,不考虑吸收板带电对粒子运动的影响.在AB左侧存在竖直向上的匀强电场,场强大小为E,在AB右侧存在垂直存在垂直纸面向外的匀强磁场.原点O处有一粒子源,可沿x轴正向射出质量为m、电量为+q的不同速率的带电粒子,不计粒子的重力.
(1)若射出的粒子能打在AB板上,求能力打在AB板上的粒子进入电场时的速度范围;
(2)在电场可侧放置挡板BD,挡板与x轴交于C点,已知AC=AB,BC=2CD.粒子与挡板碰撞速度大小不变,方向反向,为使由AB上边缘进入磁场的粒子能到达CD区域,求磁场感应强度的取值范围.
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【题目】甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25cm/s,两列波在t=0时的波形曲线如图所示.求:
(i)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;
(ii)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为﹣16cm的质点的时间.
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【题目】在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b处分别固定一个正点电荷,c处固定一个负点电荷,它们的电荷量大小都相等,如图所示,D点为正三角形外界圆的圆心,E、G、H分别为ab、ac、bc的中点,E、F两点关于c点对称,下列说法中正确的是( )
A.D点的场强为零,电势也为零
B.G、H两点的场强相同
C.E、F两点的电场强度大小相等、方向相反
D.将一带正电的试探电荷有E点移动到D点的过程中,该电荷的电势能减小
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【题目】如图所示,地球可以看成一个桥面半径为地球半径的巨大的拱形桥.地面上有一辆汽车在行驶,已知汽车的速度越大,地面对它的支持力就越小.(已知地球的半径R=6400km,g=10m/s2)
(1)当汽车的速度为何值时,地面对车的支持力恰好为零.
(2)当地面对车的支持力恰好为零时,质量为m的驾驶员与座椅之间的压力是多少?
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