高中物理平抛运动计算题

如图6—3—8所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则物体经过C点时的时间t=__________s，平抛物体的初速度v₀=________米/秒.

如图所示，BC为半径等于Ｒ＝竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，BO与竖直线的夹角为45°；在圆管的末端C连接一光滑水平面，水平面上一质量为Ｍ＝1.5kg的木块与一轻质弹簧拴接，轻弹簧的另一端固定于竖直墙壁上．现有一质量为m=0.5kg的小球从Ｏ点正上方某处Ａ点以v₀水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始即受到始终竖直向上的力F=5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失．小球过后与木块发生完全非弹性碰撞（g=10m/s²）．求：

（1）小球在Ａ点水平抛出的初速度v₀；
（2）小球在圆管运动中对圆管的压力Ｎ；
（3）弹簧的最大弹性势能Ｅ_Ｐ．

某人驾驶摩托车匀速行驶至某处遇到5m宽的沟，若对面比此处低4.9m，则此人驾车的速度至少要多大才能安全跃过此沟？（g="9.8" m/s²）

(16分) 如图所示，质量m =" 2.0" kg的木块静止在高h =" 1.8" m的水平台上，木块距平台右边缘10 m，木块与平台间的动摩擦因数µ= 0.2。用水平拉力F = 20N拉动木块，当木块运动到水平末端时撤去F。不计空气阻力，g取10m/s²。求：

（1）木块离开平台时的速度大小；
（2）木块落地时距平台边缘的水平距离。

将一小球以3m/s的速度水平抛出，它落地时的速度大小为5m/s，求小球在空中运动的时间及位移大小. （取g＝10 m/s²）

在距地面某一高处，将一物体水平抛出，物体飞出的速度为v₀=10m/s，如果物体落地时速度与水平方向成θ=60°角，则水平位移是多少？（g取10m/s²）

排球场总长18 m，网高2.25 m，如图9所示。设对方飞来一球，刚好在3 m线正上方被我方运动员后排强攻击回。假设排球被击回的初速度方向是水平的，那么可认为排球被击回时做平抛运动。（g取10 m/s²）
①若击球的高度h=2.5 m，球被击回的水平速度与底线垂直，球既不能触网又不出底线，则球被击回的水平速度在什么范围内？
②若运动员仍从3 m线处起跳，起跳高度h满足一定条件时，会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界，试求h满足的条件。
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如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R＝1.0 m，BC段长L＝1.5m。弹射装置将一个小球(可视为质点)以v₀＝5m/s的水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，落地点D离开C的水平距离s＝2m，不计空气阻力，g取10m/s²。求：

小球在半圆轨道上运动时的角速度ω和加速度a的大小；
小球从A点运动到C点的时间t；
桌子的高度h。

如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，对轨道的压力恰好为零，则小球落地点C距A处多远？

某星球质量为M，半径为R，可视为质量分布均匀的球体，一人在该星球表面上距星球表面高为h（h远小于R）处以初速度V₀水平抛出一个质量为m的小球，不计任何阻力，万有引力常量为G，求：
（1）抛球过程中人对小球所做的功W；
（2）星球表面的重力加速度g的大小。
（3）小球落到星球表面时的速度v的大小。

如图所示，高h＝0.80m的光滑弧形轨道与水平光滑轨道相切且平滑连接。将一个质量m="0.40" kg的物块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，物块滑至水平轨道后，从水平轨道右侧边缘O点水平飞出，落到水平地面的P点，P点距O点的水平距离x=1.6m。不计一切摩擦和空气阻力，取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）物块从水平轨道O点飞出时的速率；
（2）水平轨道距地面的高度；
（3）物块落到P点时的速度。

如图所示，BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v₀水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面.(g＝10m/s²)求：

(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v₀为多少？OA的距离为多少？
(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少？
(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？

如图所示，轨道ABCD位于同一竖直平面内，AB段是光滑的四分之一的圆弧轨道，BC段是高H=3.2m、倾角θ=45°的斜面，CD段是足够长的水平轨道．一小球从AB轨道的某点由静止开始下滑，并从B点水平飞出，不计空气阻力，取g=10m/s²．

（1）若小球从B点飞出后恰好落在C点，求此情形小球在B点的速度大小v_B和释放点到B点的高度h₀；
（2）若释放点到B点的高度h₁=1.8m，求小球第一次落到轨道前瞬间速度方向与水平面夹角α的正切值；
（3）若释放点到B点的高度h₂=0.2m，求小球第一次落到轨道的位置到B点的距离L．

如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带长L＝4.0 m，电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动，传送带以速率v＝3.0m/s匀速运动。质量为m＝1.0 kg的滑块置于水平导轨上，将滑块向左移动压缩弹簧，后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后以速度v₀＝2.0 m/s滑上传送带，并从传送带右端滑落至地面上的P点。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.20，g＝10m/s²。

(1)如果水平传送带距地面的高度为h＝0.2 m，求滑块从传送带右端滑出点到落地点的水平距离是多少？
(2)如果增加弹簧的压缩量，重复以上的实验，要使滑块总能落至P点，则弹簧弹性势能的最大值是多少？在传送带上最多能产生多少热量？

为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为，长为的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高为h="0.9" m的水平台面上以一定的初速度水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取10m/s²，求：

（1）小球初速度的大小；
（2）小球滑过C点时的速率；
（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件。