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1、计算题 一高台(离水面10 m)上的跳水运动员以6m/s的速度竖直向上跳出,设起跳运动员重心在平台以上1m高处的O点,求运动员(重心)离开O点1.6 m的运动时间。(g=10 m/s2)

参考答案:解:取竖直向上为正方向,运动员做初速度为6 m/s、加速度为-10 m/s2的匀变速直线运动,v0=6 m/s,a=-10 m/s2
当经O点以上1.6m处时,设经历时间为t,x1=1.6 m
由
得
解得t1=0.4 s,t2=0.8 s
当经O点以下1.6 m处时,x2=-1.6 m
得
解得
(舍去)
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 以20m/s的初速度,从地面竖直向上抛出一物体,它上升的最大高度是18m.如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,求:
(1)物体在离地面多高处,物体的动能与重力势能相等?(以地面为零势能面.g=`10m/s2)
(2)物体回到抛出点的速度大小.
参考答案:(1)h1=9.5m? h2=8.5m(2)
本题解析:上升过程,据动能定理:

设物体上升过程中经过距地面h1处动能等于重力势能,
据动能定理:
设物体下落过程中经过距地面
上动能等于重力势能,
据动能定理:
解得h1=9.5m? h2=8.5m
(2)物体下落过程中:
解得
本题考查动能定理的应用,由于上升和下落过程阻力大小不变,分别以两个过程应用动能定理可求解
本题难度:一般
3、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
4、填空题 .一个小物体竖直上抛,然后又回到抛出点,已知小物体抛出时的初动能为100 J,返回抛出点时的速度为5 m/s,若小物体竖直上抛的初动能为200 J,设空气阻力大小恒定,则小物体返回抛出点时的速度大小为_______m/s.
参考答案:
?m/s
本题解析:物体上抛到最高点,根据能量守恒,
,
,所以当初动能变为200J时,上升的高度变为原来的2倍,则产生的内能也变为原来的2倍,
,
,所以速度变为原来的
倍,即
?m/s
故答案为:
?m/s
本题难度:简单
5、计算题 从20m高的平台边缘有一小球A自由落下,此时恰有一小球B在A球正下方从地面上以20m/s的初速度竖直上抛。求:
(1)经过多长时间两球在空中相遇;
(2)相遇时两球的速度vA、vB;
(3)若要使两球能在空中相遇,B球上抛的初速度v0最小必须为多少?(取g=10m/s2)
参考答案:(1)
(2)
(3)
本题解析:(1)设经过时间t,AB在空中相碰,A球做自由落体运动的位移为:h1=
gt2
B球做竖直上抛运动的位移为:h2=v0t-
gt2
由几何关系有:H=h1+h2
联立以上各式解得:
(2)相遇时:
;
(3)若要两球在空中相遇,则相遇的时间要小于B球上抛的总时间,即满足
<
解得:v0>
考点:竖直上抛运动和自由落体运动的规律;相遇问题。
本题难度:一般