高三物理抛体运动试题和相关例题如下:
【试题1】
一个物体以某一初速度抛出,如果它在运动过程中受到的空气阻力是恒定的,其大小为重力的0.1倍,那么下列说法正确的是( )
A. 物体作匀变速曲线运动
B. 物体作匀速圆周运动
C. 物体作匀变速直线运动
D. 物体作变加速曲线运动
【解答】
物体在运动过程中受到空气阻力,阻力方向与速度方向相反,故合力方向与速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动,由于阻力是恒定的,故加速度恒定,故物体做匀变速曲线运动,故A正确。
【试题2】
一个质量为m的小球从高度为h处自由下落,当它与水平地面发生多次碰撞后,最终停在地面。忽略空气阻力的影响,小球与地面碰撞过程中机械能守恒。求小球受到地面的平均冲力。
【相关例题】
【例题1】
一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它前一半位移所用的时间为t,则它在后一半位移中所用的时间为多少?
【解答】
根据自由落体运动的规律,有:$h = \frac{1}{2}gt^{2}$
前一半位移:$h_{1} = \frac{1}{2}g(t + \frac{t}{2})^{2}$
后一半位移:$h_{2} = \frac{1}{2}gt^{2}$
根据机械能守恒定律得:$\frac{1}{2}m(g(t + \frac{t}{2})^{2}) = mgh$
解得:$h_{2} = \frac{t^{2}}{4}$
所以它在后一半位移中所用的时间为:$t_{后} = \frac{h_{2}}{g} = \frac{t^{2}}{4(t + \frac{t}{2})}$。
综上所述,对于抛体运动问题,需要掌握基本的运动规律和解题方法,才能更好地解决。
【试题】
一物体以一定的初速度沿水平面从A点开始向B点运动,其运动轨迹为一抛物线。已知物体在运动过程中受到的空气阻力大小恒定,那么在下列运动过程中,物体机械能守恒的是( )
A.物体从A到B的过程中,初速度大小不变,加速度大小逐渐减小
B.物体从A到B的过程中,初速度大小逐渐减小,加速度大小逐渐减小
C.物体从A到最高点的过程中,加速度大小不变,方向向下
D.物体从最高点落回A点的过程中,加速度大小不变,方向向下
【例题】
一物体从高为h处以初速度v水平抛出,不计空气阻力,经时间t后物体的动量与它在t时刻的动能之比为多少?
【解析】
物体在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动。根据机械能守恒定律得:$mgh = \frac{1}{2}mv^{2}$,则$mg = \frac{1}{2}mv^{2}$。所以物体的动量$P = mv = mgt$。所以动量与动能之比为$P:E_{k} = gt:\frac{1}{2}gt^{2} = 1:\frac{1}{2}$。
【答案】
本题考查了平抛运动和机械能守恒定律的应用。要注意明确平抛运动中水平方向和竖直方向的运动规律,明确机械能守恒的条件。同时注意动量和动能的区别。
抛体运动是高中物理的重要内容,是高考的常考题型。常见的抛体运动有平抛运动和斜抛运动。下面是一些高三物理抛体运动的试题和相关例题常见问题:
1. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。请你写出两个与平抛运动有关的公式,并说明公式的适用条件。
答:水平方向的速度公式:$v_{x} = v_{0}$,适用于已知初速度的情况;竖直方向的速度公式:$v_{y} = gt$,适用于已知时间的情况;位移公式:$x = v_{0}t$,$y = \frac{1}{2}gt^{2}$,适用于已知时间和水平方向分速度的情况。
2. 斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。请写出两个与斜抛运动有关的公式,并说明公式的适用条件。
答:水平方向的速度公式:$v_{x} = v_{0}$,适用于已知初速度且与水平方向有一定夹角的情况;竖直方向的速度公式:$v_{y} = v_{y}^{\prime} - gt$,$v_{y}^{\prime} = \sqrt{v_{0}^{2} - g^{2}t^{2}}$,适用于已知时间和初速度与水平方向夹角的情况;位移公式:$x = v_{0}t\cos\theta$,$y = v_{0}t\sin\theta - \frac{1}{2}gt^{2}$,适用于已知时间和初速度与水平方向夹角的情况。
3. 试分析在什么情况下,平抛运动的物体落地时的速度方向可以分解为水平方向和竖直方向的直线运动?
答:当物体在竖直方向上的分速度等于零时,物体落地时的速度方向可以分解为水平方向和竖直方向的直线运动。此时物体做的是自由落体运动。
以上是一些常见的抛体运动试题和例题,希望能帮助你更好地理解和掌握抛体运动的知识。
