1.一个被踢出的足球以与水平方向成 θ = 30 °角离开地面,初始速度为 10 m/s。计算足球达到最大高度所需的时间!重力加速度为 10 m/ s²。
已知:
角度 (θ) = 30 °
初始速度(v₀ )= 10 米/秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
求:达到最高高度所需的时间
解决方案:
初始速度的垂直分量:
v oy = v o sin θ = (10 m/s)(sin 30 o ) = (10 m/s)(0.5) = 5 m/s
达到最大高度所需的时间由垂直运动方程确定。向上为正方向,向下为负方向。
已知:
初始速度(v₀ )= 5米/秒(向上为正)
重力加速度 (g) = – 10 m/s² (负值向下)
最大高度处的最终速度 (v t ) = 0
所需信息:时间间隔 (t)
解决方案:
v t = v o + g t
0 = 5 + (-10)t
0 = 5 – 10 t
5 = 10吨
t = 5/10 = 0.5 秒
2. 一个物体以 30 m/s 的初速度,与水平方向成 30 °角向上抛出。计算飞行时间!重力加速度为 10 m/ s²。
已知:
角度 (θ) = 30 °
初始速度(v₀ )= 8 米/秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
求:尸体落地前的时间间隔
解决方案:
初始速度的垂直分量:
v oy = v o sin θ = (8 m/s)(sin 30 o ) = (8 m/s)(0.5) = 4 m/s
我们首先利用垂直运动方程计算达到最大高度所需的时间间隔。
向上为正方向,向下为负方向。
已知:
初始速度(v₀ )= 4米/秒(向上为正)
重力加速度 (g) = – 10 m/s² (负值向下)
最大高度处的最终速度 (v t ) = 0
所需信息:时间间隔 (t)
解决方案:
v t = v o + g t
0 = 4 + (-10)t
0 = 4 – 10 t
4 = 10吨
t = 4/10 = 0,4 秒
达到最大高度的时间间隔为 0.4 秒。
在空中停留的时间为 2 × 0.4 秒 = 0.8 秒。
3. 一个物体从10米高的建筑物上以与水平方向成30 °角向上抛出。它的初速度为40米/秒。物体需要多长时间才能落地?重力加速度为10米/秒²。
已知:
角度 (θ) = 30 °
初始高度(h <sub>o</sub> )= 10 米
初始速度(v₀ )= 40 米/秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
需求:空中停留时间 (t)
解决方案:
初始速度的垂直分量:
v oy = v o sin θ = (40 m/s)(sin 30 o ) = (40 m/s)(0.5) = 20 m/s
我们首先利用垂直运动方程计算达到最大高度所需的时间间隔。
向上为正方向,向下为负方向。
已知:
初始速度(v₀ )= 20米/秒(向上为正)
重力加速度 (g) = – 10 m/s² (负值向下)
峰值时的最终速度 (v t ) = 0
所需信息:时间间隔 (t)
解决方案:
v t = v o + g t
0 = 20 + (-10)t
0 = 20 – 10 t
20 = 10吨
t = 20/10 = 2 秒
空中停留时间 = 2 × 2 秒 = 4 秒。
物体位于地面上方10米处。4秒是物体到达与初始位置平行位置的时间间隔。球仍在向下运动。
利用自由落体运动方程计算到达地面的时间间隔。
已知:
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
高度 (h) = 10 米
所需信息:时间间隔 (t)
解决方案:
h = 1/2 gt 2
10 = 1/2 (10) t 2
10 = 5 t 2
t 2 = 10/5 = 2
t = √2 = 1.4 秒
时间间隔 = 1.4 秒。
总时间间隔 = 4 秒 + 1.4 秒 = 5.4 秒。
4.一个小球从5米高的建筑物上以初速度v₀ = 15 m/s水平抛出。计算小球在空中停留的时间!重力加速度为10 m/ s²
已知:
高度 (h) = 5 米
初始速度(v₀ )= 15 米/秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
需求:空中时间 (t)
解决方案:
空中停留时间是利用自由落体运动方程计算的。
已知:
高度 (h) = 5 米
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
所需信息:时间间隔 (t)
解决方案:
h = 1/2 gt 2
5 = 1/2 (10) t 2
5 = 5 t 2
t 2 = 5/5 = 1
t = √1 = 1 秒
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