【精品】门高为245m,此球恰好从球门的左上角沿横梁水平飞入球门,假设射门
1(在上届世界杯足球赛中,小罗纳尔多踢出了一脚精准的任意球,球直挂左上角入网。设球 门高为2.45m,此球恰好从球门的左上角沿横梁水平飞入球门,假设射门点离左球门柱的距离为28m,球的 大小及所受空气阻力均不计,试求足球刚离开地面时的速度大小2(可保留根号)及速度与水平方向间夹角的正切。(g取10m/s)
解:根据时间反演,足球的运动可以倒过来看成是平抛运动 2h=gt/2 t=0.7S
到达球门柱足球水平速度v=s/t=28/0.7=40m/s
足球离开地面时的水平速度V=v=40m/s OX
10,0.7足球离开地面时的竖直速度V=gt==7m/s OY
22V,V,V,1649m/s,40.8m/s足球离开地面时的速度大小 OXOY0
tan,,V/V,7/40OYOX
2.同一直线上的A、B两质点,相距为S,它们向同一方向沿直线运动,A做匀速运动,B从此刻起做初速度为零的匀加速直线运动,若A在B前,两者可相遇几次,若B在A前,两者可相遇几次,试讨论.
.解:若采用公式解,甲在前,乙加速,一定能追上,相遇一次;
12若乙在前s,则s=s,s=vt,at,这是一个关于t的二次方程,整理后为: 甲乙02
224v,8asat-2vt+2s=0,方程的解表示相遇时刻,方程解的个数表示相遇次数。由?==0,00得v=2as时相遇一次; 0
v,2as时不能相遇; 0
v,2as时相遇两次。 0
若采用图象解,要直观得多.由于初速为零的匀加速运动的位移图象是抛物线.若A在前,总可相遇1次,若B在前,可相遇一次、两次、零次.
3(一条长为L的细线上端固定在0点,下端系一个质量为m的小球,将它置于一个很大
的匀强电场中,电场强度为E,方向水平向右,已知小球在B点时恰能静止,此时细线与
竖直方向的夹角为α,这时至少要给小球一个多大的冲量,才能使小球在竖直平面内做圆
周运动,
mg解:小球B点平衡时,电场力与重力的合力F, 合cos,
2vD,Fm 恰好通过等效最高点D的条件是 ,合L
11222 从B到D的过程,由动能定理:F,L,mv,mv BD合22
5gLv, 解得 Bcos,
5gLImvm,, 给小球的冲量至少应为 Bcos,
4(如图,质量均为M的A、B两滑块,静
放在光滑水平面上,两滑块所有表面均光滑. B滑块高度h已知,质量为m的小球从AB
的顶端由静止开始下滑,经水平面后滑上B
并翻越到B的前方. 求:
?小球要翻越过B,它在水平面上翻越前
的速度v至少多大, 0
?小球要翻越过B,A的高度h至少多大, A
(),,mVMmV,B0,解.(1) ,1122,,mV,M,mV,mghB0B,22,
M,m,,2gh解得V= ,,0M,,
,mVmV,A0,(2) ,1122mgh,mV,MVAA,22,
M,m2)h解得h=( ABM
5.如图所示,在光滑的水平面上,质量为M = 1 kg的平板车左端放有质量为m = 2 kg的铁块,铁块与车之间的摩擦因素μ= 0.5 。开始时,车和铁块以共同速度v = 6 m/s向右运动,车与右边的墙壁发生正碰,且碰撞是弹性的。车身足够长,使铁块不能和墙相碰。2重力加速度g = 10 m/s ,试求:1、铁块相对车运动的总路程;2、平板车第一次碰墙后所走的总路程。
解:
向右为正向。
车第一次碰墙后,车速变为,v ,然后与速度仍为v的铁块作用,动量守恒,作用完
mv,M(,v)v毕后,共同速度v = = ,因方向为正,必朝墙运动。 1m,M3
车第二次碰墙后,车速变为,v ,然后与速度仍为v的铁块作用,动量守恒,作用完11
mv,M(,v)vv111毕后,共同速度v = = = ,因方向为正,必朝墙运动。 22m,M33
vv2车第三次碰墙,……共同速度v = = ,朝墙运动。 3333
……
显然,只要车和铁块还有共同速度,它们总是要碰墙,所以最后的稳定状态是:它们一起停在墙角(总的末动能为零)。
1、对铁块和车系统:
12(m + M)v = μmg?S 相2
代入数字得:S = 5.4 m 相
2、平板车向右运动时比较复杂,只要去每次向左运动的路程的两倍即可。而向左是匀减速的,故
2v第一次:S = 12a
22vv11第二次:S = = 222a2a3
22vv12第三次:S = = 342a2a3
……
n次碰墙的总路程是:
21v11S = 2( S + S + S + … + S )= ( 1 + + + … + ) 123n242(n,1)a333
21v11 = ( 1 + + + … + ) 242(n,1),mg333
M
碰墙次数n??,代入其它数字,得:S = 4.05 m