1、简答题 2008年10月25日晚上,2008杭州西湖国际烟花大会在杭州钱塘江畔举行.按照设计要求,装有焰火的礼花弹从专用炮筒中竖直向上射出后做匀减速直线运动,在3s末到达离地面54m的最高点,随即炸开,构成各种美丽的图案.
(1)求出礼花弹从炮筒中射出时的初速度大小v0;
(2)求出礼花弹上升过程中的加速度大小a.
参考答案:
(1)已知末速度为零,时间t=3s,位移x=54m,由运动学可得:
x=v0t+12at2
v=v0+at
带入数据得:
54=v0×3+12×a×32
0=v0+3a
解得:v0=36m/s
(2)由v=v0+at得:
0=36+3a
解得:a=-12m/s2
故加速度大小为a=12m/s2
答:(1)求出礼花弹从炮筒中射出时的初速度大小为36m/s
(2)求出礼花弹上升过程中的加速度大小为12m/s2
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (10分)一劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。将一质量为2m的物体A放置弹簧上端,A物体静止时弹簧长度为L1,将A物体向下按到弹簧长度为L2,由静止将A物体释放,A物体恰能离开弹簧。将物体A换成质量为m的物体B,并将B物体向下按到弹簧长度为L2处,将B物体由静止释放,求B物体运动过程中离水平地面的最大高度。(已知重力加速度为g)
参考答案:
本题解析:物体A静止时,设弹簧的型变量为x ,则
?(2分)
物体A由弹簧长度为L2处开始运动到恰能离开弹簧,设此过程中弹簧减少的弹性势能为ΔEp,由机械能守恒定律得
?(2分)
物体B由弹簧长度为L2处开始运动到离开弹簧时速度为v,由机械能守恒定律得
?(2分)
物体B离开弹簧后做竖直上抛运动,其离开弹簧的最大高度为
?(2分)
则物体B离水平地面的最大距离为
?(2分)
点评:本题难度中等,注意题干中的恰好的的临界条件,在整个系统中只涉及到动能、弹性势能和重力势能,所以系统的机械能守恒,找到几个特殊的状态,分析能量变化是关键
本题难度:一般
3、选择题 以20m/s的初速度竖直上抛一个石子,能达到的最大高度是( )
A.10m
B.20m
C.30m
D.40m
参考答案:物体从抛出到最高点过程,是匀减速直线运动,加速度为-g,末速度为零,根据速度位移公式,有
v2t-v20=2(-g)h
解得
h=v2t-v202(-g)=0-4002×(-10)m=20m
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 某人在高层楼房的阳台外侧以20 m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15 m处所经历的时间可以是(不计空气阻力,g取10 m/s2)
A.1 s
B.2 s
C.3 s
D.(2+
)s
参考答案:ACD
本题解析:本题考查的是竖直上抛运动的规律问题,石块运动到离抛出点15 m处如在阳台上方,则
,如在阳台下方,则
,ACD正确;
本题难度:简单
5、简答题 月球质量是地球质量的
,月球半径是地球半径的,如果以同一初速度在地球上和月球上竖直上抛一物体.求:
(1)两者上升的最大高度之比;
(2)两者从抛出到落回原抛点的时间之比.
参考答案:对星球表面的物体有mg=GMmR2,重力加速度g=GMR2,
故g月g地=M月R2地M地R2月=181×421=1681.
(1)做竖直上抛运动的物体,上升的最大高度h=v202g,
所以h地h月=g月g地=1681.
(2)做竖直上抛运动的物体的运动时间t=2v0g,
所以t地t月=g月g地=1681.
答:(1 )两者上升的最大高度之比是1681;
(2)两者从抛出到落回原抛点的时间之比为1681.
本题解析:
本题难度:一般