20.從15m高處以10m/s的初速度水平拋出一物體,落地時(shí)的速度大小為20m/s,速度方向與水平方向的夾角為60°(g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力)

分析 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)高度落地時(shí)豎直分速度,根據(jù)落地時(shí)豎直分速度與初速度求出速度與水平方向的夾角.

解答 解:平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
解得:t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×15}{10}}$s=$\sqrt{3}$s
則物體落地時(shí)豎直分速度:vy=gt=10$\sqrt{3}$m/s.
落地時(shí)的速度大小為:v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{1{0}^{2}+(10\sqrt{3})^{2}}$=20m/s
由tanα=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=$\frac{10\sqrt{3}}{10}$=$\sqrt{3}$,α=60°,則落地時(shí)的速度與水平方向的夾角為60°.
故答案為:20m/s,60°.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要掌握平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法:運(yùn)動(dòng)的分解和合成,知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響.
(1)試推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式;
(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道距離地面高度為h,求衛(wèi)星的運(yùn)行速度V2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,質(zhì)量是3kg的物體在與水平面成37°斜向下的力10N作用下,由靜止開始,沿動(dòng)摩擦因數(shù)0.1的水平面前進(jìn)了10m,求:
(1)重力、力F及摩擦分別對物體做功多少?
(2)整個(gè)過程中重力、拉力的功率是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,在xoy平面內(nèi)以O(shè)為圓心、R0為半徑的圓形區(qū)域I內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v0從A(R0,0)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域I,經(jīng)過P(0,R0)點(diǎn),沿y軸正方向進(jìn)入同心環(huán)形區(qū)域Ⅱ,為使粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅱ后能從Q點(diǎn)回到區(qū)域I,需在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.已知OQ與x軸負(fù)方向成30°角,不計(jì)粒子重力.求:
(1)區(qū)域I中磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小;
(2)環(huán)形區(qū)域Ⅱ的外圓半徑R至少為多大;
(3)粒子從A點(diǎn)出發(fā)到再次經(jīng)過A點(diǎn)所用的最短時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里.結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC).不計(jì)離子重力,離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi).求:
(1)此離子射入磁場時(shí)的速度v0;
(2)離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需時(shí)間t;
(3)離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能Ek

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖(a)所示,光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直跨接在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì),且接觸良好.在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.開始時(shí),導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的右端,當(dāng)磁場以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力,并很快達(dá)到恒定速度,此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi).

(1)判斷導(dǎo)體棒ab中電流的方向;
(2)求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2;
(3)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí),求電路中消耗的電功率為多大?
(4)若t=0時(shí)磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過較短時(shí)間后,導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其v-t關(guān)系如圖(b)所示,已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為vt,求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是( 。
A.從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功越小
B.入射光的光強(qiáng)一定時(shí),頻率越高,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多
C.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
D.只要光照射的時(shí)間足夠長,任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,一平整木板上表面與水平面XOZ面重合,木板上豎直固定著兩塊正對的金屬板AB和一光滑的豎直半圓形絕緣擋板MN,B板上開有小孔P,且AB板上帶有等量的異種電荷,兩板間的電壓U=$\frac{650}{3}$V,間距d=0.5m,豎直擋板的N端與X軸相切,擋板的半徑r=$\frac{6}{π}$m,現(xiàn)有一帶負(fù)電的小球a,質(zhì)量為m=0.1kg,電量為q=6×10-3C,在靠近A板處由靜止釋放,小球沿木板運(yùn)動(dòng)穿過小孔P后,恰能從M點(diǎn)無碰撞地沿?fù)醢錗N運(yùn)動(dòng),PM=3.5m,小球與木板間的摩擦因數(shù)μ=0.1(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),則:
(1)B板帶什么電和小球通過P點(diǎn)時(shí)的速度為多大?
(2)小球在N點(diǎn)時(shí)受到擋板的彈力為多大?(結(jié)果可以含π)
(3)小球運(yùn)動(dòng)到X軸上的Q點(diǎn)時(shí)速度為2m/s,立即加一豎直向下的勻強(qiáng)電場和一垂直于XOY平面向里的勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度為E=$\frac{1}{6}$×103N/C,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{100}{9}$T,某時(shí)刻從Y軸上沿X軸正向平拋一不帶電的小球b,當(dāng)b的偏轉(zhuǎn)角θ=37°時(shí)與a球發(fā)生正碰(碰時(shí)速度在一條直線上).求小球b拋出時(shí)的初速度和坐標(biāo)位置.

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10.一小塊橡皮P放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,并隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),且與盤面保持相對靜止,請畫出運(yùn)動(dòng)至圖示位置時(shí)橡皮的受力示意圖.

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