1、选择题 欢庆节日的时候人们会在夜晚燃放焰火。某种型号的礼花弹从炮筒中射出后,4s末上升到离地面100m的最高点处,并恰好在此时炸开,构成美丽的图案。假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是
,上升过程中所受的空气阻力大小始终是重力的k倍,那么
和k分别等于(?)
A.25m/s,1.25
B.25m/s,0.25
C.50m/s,0.25
D.50m/s,1.25
参考答案:C
本题解析:上升过程中所受的平均阻力f=kmg,
根据牛顿第二定律得:a=
=(k+1)g,
根据h=
at2
得:a=
=12.5m/s2,
所以v0=at=50m/s,
而(k+1)g=12.5m/s2,
所以?k=0.25.
故选C.
本题难度:一般
2、填空题 气球以v=4m/s的速度竖直匀速上升,其下方悬挂一重物,在气球上升到离地某一高度时悬绳突然断开,则此时重物的速度是______m/s,若重物经7秒钟落地,则悬绳断开时重物离地高为______m.
参考答案:重物离开气球时具有惯性,初速度为4m/s.
规定向下为正方向,则x=-v0t+12gt2=-4×7+12×10×49m=217m.
故答案为:4,217.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如果以速度v0将小球从地面竖直上抛,抛出时计时,那么小球速率变为 v0/2时与v0/4时物体距地面的高度比为____________.
参考答案:4/5
本题解析:设向上为正方向,根据竖直上抛物体的运动规律有
,则
,
,
点评:中等难度。竖直上抛运动速度减小到零以前的运动可以看成是初速度为
,加速度
的匀变速直线运动。
本题难度:简单
4、简答题 龙鱼(鱼类的一种)可以跳出水面捕食,在一次捕食过程中,龙鱼发现一只昆虫从其正上方2m高的树叶上滑落,与此同时龙鱼以4m/s的速度上跳,经过时间t捕捉到这只昆虫.试回答以下问题(g=10m/s2)
(1)时间t为多少?
(2)捕捉到昆虫时,龙鱼的速度?
(3)捕捉到昆虫时,龙鱼处于上升阶段还是下降阶段?此时距离水面多高?
参考答案:(1)龙鱼做竖直上抛运动,h1=v0t-12gt2 ①
昆虫做自由落体运动,h2=12gt2 ②
又:h1+h2=h ③
联立①②③,代入数据解得:t=0.5s
(2)捕捉到昆虫时,龙鱼的速度:v=v0-gt=4-10×0.5=-1m/s
负号表示运动的方向与初速度的方向相反,是向下.
(3)龙鱼的高度:h1=4×0.5m-12×10×0.52m=1.75m
答:(1)时间t为0.5s;(2)捕捉到昆虫时,龙鱼的速度大小是1m/s,方向向下;(3)捕捉到昆虫时,龙鱼处于下降阶段,此时距离水面高1.75m.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时,电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯从深为h的坑中提上来,当两个滚轮彼此分开时,夯杆被释放,最后夯在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。然后,两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提上来,如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v恒为4 m/s,每个滚轮对夯杆的正压力FN为2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数为0.3,夯杆质量m为1×103 kg,坑深h为6m。假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,且夯杆底端升到坑口时,速度正好为零,取g=10m/s2,求:
(1)每个打夯周期中,电动机对夯杆所做的功;
(2)夯杆上升过程中被滚轮释放时夯杆底端离坑底多高;
(3)打夯周期。

参考答案:解:(1)因为夯杆底端升到坑口时,速度正好为零,所以每个打夯周期中,电动机对夯杆所做的功W=mgh=6×104 J?
(2)根据题意,考虑到夯杆先匀加速上升,后匀速上升,再竖直上抛
当夯杆以v=4 m/s的初速度竖直上抛,上升高度为:
0.8 m
此时夯杆底端离坑底△h=h-h3=5.2 m
(3)以夯杆为研究对象f1=2μN=1.2×104 N;
2m/s2
当夯杆与滚轮相对静止时:v=a1t1=4m/s,t1=2s,h1=
则当夯杆加速向上运动速度达到v=4 m/s后,夯杆匀速上升,匀速上升高度为:h2=h-h1-h3=1.2m
因此,夯杆上抛运动的时间为:
夯杆匀速上升的时间为:
夯杆自由落体的时间为:
故打夯周期为:T=t1+t2+t3+t4=3.8 s
本题解析:
本题难度:困难