把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h,物体的质量为m

题目

把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h,物体的质量为m,所受空气阻力大小恒为f,则在从物体被抛出到落回抛出点的过程中,下列说法正确的是()

  • A、重力做的功为零
  • B、重力做功为2mgh
  • C、空气阻力做功为零
  • D、空气阻力做的功为2fh
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第1题:

质量为m的物体M在地面附近自由降落,它所受的空气阻力的大小为FR=Kv2,其中K为阻力系数,v为物体速度,该物体所能达到的最大速度为(  )。



答案:A
解析:
在降落过程中,物体首先做加速度逐渐减小的加速运动;当空气阻力等于重力时,加速度为零,之后开始做匀速直线运动。故空气阻力等于重力时,速度即为最大速度:mg=Kv2,解得:

第2题:

如图2-12所示,质量为4 kg的物体以5 m/s的速度冲上斜面.斜面的倾角为45°,物体与斜面间的摩擦因数μ=0.25.求:(取g=10m/s2)
(1)物体能到达的最大高度;
(2)物体克服摩擦力的功.


答案:
解析:
本题是用牛顿方程解动力学问题的基本题. 以物体为研究对象.物体在斜面上,受到三个作用力:重力G,方向竖直向下;斜面支持力
FN,方向垂直于斜面向上;滑动摩擦力Ff,方向平行于斜面向下.受力图如图2-17.

(1)对物体用牛顿方程,取平行于斜面向下为正方向,有
mgsin 45°+Ff=ma①
取垂直于斜面向上为正方向,有
FN-mgcos 45°=0②
由式②得FN=mgcos 45°
因此摩擦力为
Ff=μFN=μmgcos 45°
代入式①解得

物体在斜面上做匀减速直线运动.由匀减速直线运动的速度一位移公式知,物体在斜面上运动的最大位移是

把式③代入得

由此得物体上升的最大高度为

代入题给数值得

(2)物体在运动时克服重力和摩擦力做功.根据动能定理知
Ek=WG+Wf


代人已知数值得

【解题指要】本题是动力学和运动学结合的综合力学试题.本题考查的知识点是牛顿第二
定律、摩擦力、匀减速直线运动和动能定理,解题的要点是先求出加速度a,它是联结动力学与运动学的桥梁.
在求物体克服摩擦力的功时也可以由功的公式直接计算
Wf=Ff·s=μmgcos 45°.s
把s代入得

第3题:

一个物体的质量为m,高度为h,则其势能为( )。

A.2 mgh

B.1/2 mgh

C.mgh

D.mgh2


正确答案:C

第4题:

在空中某点以30m/s的初速度竖直上抛某一物体,g取10m/s2,则下列说法正确的是()

  • A、物体抛出后经3s到达最大高度
  • B、物体抛出后经1/3s到达最大高度
  • C、相对于抛出点,物体上升的最大高度为45m
  • D、相对于抛出点,物体上升的最大高度为90m

正确答案:A,C

第5题:

宇航员在月球表面以初速度v0,竖直向上抛一物体,物体离开宇航员后可认为只受到月球的引力作用,若该物体上升的最大高度为h,已知的月球直径为d,万有引力恒量为G,则可推算的月球质量为( )。

A.
B.
C.
D.


答案:B
解析:

第6题:

用绳子吊着一个物体的氢气球正上升到高度H时,系物体的绳子突然断开,则该物体从最高点落到 地面时,下落的高度是( )。
A.等于H B.大于H
C.小于H D.无法确定


答案:B
解析:
B [解析]由于绳子断开的时候,物体还有一个向上的速度,所以还会再向上运动一段距离,故 下落的高度要大于H,本题选B。

第7题:

kg的物体以2 m/s的速度竖直匀速下降.若向上的力突然变为617.4N,并持续2 S,求物体在这2s内下降的高度.


答案:
解析:
分析物体的受力情况如图3—10所示,取向下的方向为正方向,有:

第8题:

从地面竖直向上抛射一个物体,在落地之前,物体向上的速度v(米/秒)是运动时间t(秒)的一次函数。经测量,该物体的初始速度(t=0时物体的速度)为25米/秒,2秒后物体的速度为5米/秒。

(1)写出v、t之间的关系式;

(2)经过多长时间后,物体将达到最高点?(此时物体的速度为零)


(1)图像经过(0,25)(2,5),则设v=kt+b;

将两点代入其中得到:25=b;    5=2k+b.

b=25,k=-10.     即v=25-10t


第9题:

一质量为m,密度为水的9倍的物体,从距离水面高为h处由静止下落掉入水中,并竖直下沉,下沉过程中,水对物体的阻力为bv2,b为常量,v为下沉速度的大小。不计空气阻力和物体入水时对物体的作用力。
(1)求物体下落至水面时的速度的大小;
(2)以物体进入水面点为坐标原点,竖直向下为y轴,求物体在水中下沉速率v和y的关系。


答案:
解析:

第10题:

某物体以60m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。10s内物体()

  • A、上升过程处于超重状态,下降过程处于失重状态
  • B、位移大小为100m,方向向上
  • C、速度改变量的大小为100m/s,方向向下
  • D、平均速度大小为26m/s,方向向上

正确答案:B,C

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