把小球以初速度ν0=30m/s竖直上抛,忽略空气阻力,4s时小球运动的位移和路程分别是
来源 :焚题库 2021-01-15
中单项选择题 把小球以初速度ν0=30m/s竖直上抛,忽略空气阻力,4s时小球运动的位移和路程分别是()。(取g=10m/s2)
A.4045m
B.40m,50m
C.45m,40m
D.50m,40m
正确答案:B
答案解析:本题的考点是竖直上抛运动,用竖直上抛运动的有关公式解题。解本题的关键是区别位移和路程的不同概念。位移是矢量,既有大小又有方向;路程只有大小。位移的大小是物体运动的起始点到终止点之间的直线距离,而路程是物体运动中所经过的轨道的长度。
竖直上抛运动可以分成上升和下落两个过程,运动的转折点是最高点。在上升阶段中,位移
的大小等于路程,在下落阶段中两者并不相等。
根据竖直上抛运动的公式,物体的上升时间为
代入题给数值得
由此可知4s时物体处于下落过程,位移的大小与路程不相等。
由竖直上抛运动的位移公式得
代入已知数值得
由此可以排除C、D
物体的路程为上升的路程和下落时的路程之和,即
s=s上+s下
显然s上=H,物体下落时做自由落体运动,运动的时间为
t下=t-t上=4s-3s=1s
按照自由落体运动的公式知
竖直上抛运动上升的高度为
因此物体在4s时运动的路程为
s=H+s下=45m+5m=50m
故选B
显然,在计算s下时可以由H和h直接计算:
s下=H-h
故有
s=H+(H-h)=2H-h
=2×45m-40m=50m
相关知识:物理:第一部分、力学