在高中物理的学习中,平抛运动是一个重要的知识点。它不仅帮助我们理解物体在重力作用下的运动规律,还为后续学习更复杂的物理现象奠定了基础。以下是针对高一学生设计的一组平抛运动练习题及其详细解答,希望对大家的学习有所帮助。
练习题1:
一个物体从高度h=5m的地方水平抛出,初速度v₀=10m/s。求该物体落地时的水平位移和总飞行时间。
解答:
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。
- 竖直方向上,根据公式 \( h = \frac{1}{2}gt^2 \),可得 \( t = \sqrt{\frac{2h}{g}} = \sqrt{\frac{2 \times 5}{9.8}} \approx 1.02s \)。
- 水平方向上,位移 \( x = v_0 \cdot t = 10 \times 1.02 \approx 10.2m \)。
所以,物体的水平位移约为10.2米,总飞行时间为约1.02秒。
练习题2:
一颗小球以15m/s的速度水平抛出,在空中飞行了2秒后落地。求抛出点的高度以及落地时的速度大小。
解答:
- 首先计算竖直方向上的位移 \( h = \frac{1}{2}gt^2 = \frac{1}{2} \times 9.8 \times 2^2 = 19.6m \)。
- 落地时竖直分速度 \( v_y = g \cdot t = 9.8 \times 2 = 19.6m/s \)。
- 合速度大小 \( v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} = \sqrt{15^2 + 19.6^2} \approx 24.8m/s \)。
因此,抛出点的高度为19.6米,落地时的速度大小约为24.8米每秒。
通过以上两道题目,我们可以看到平抛运动的核心在于将运动分解成水平和竖直两个独立的部分来分析。希望同学们能够熟练掌握这种方法,并灵活运用到实际问题中去。
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