【題目】如圖所示,離地面足夠高處有一豎直的空管,質(zhì)量為2kg,管長為24m,M、N為空管的上、下兩端,空管受到F=16N豎直向上的拉力作用,由靜止開始豎直向下做加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)在M處一個(gè)大小不計(jì)的小球沿管的軸線以初速度v0豎直上拋,不計(jì)一切阻力,取g=10m/s2.求:
(1)若小球上拋的初速度為10m/s,經(jīng)過多長時(shí)間從管的N端穿出?
(2)若此空管的N端距離地面64m高,欲使在空管到達(dá)地面時(shí)小球必須落到管內(nèi),在其他條件不變的前提下,求小球的初速度v0大小的范圍.
【答案】(1)以向下方向?yàn)檎较颉?/span>
對空管,由牛頓第二定律可得mg-F=ma,
得a=2m/s2……1分
設(shè)經(jīng)t時(shí)間,小球從N端穿出,小球下落的高度h1=-v0t+gt2…………1分
空管下落的高度h2=at2………………………………1分
則,h1-h2=L
聯(lián)立得:-v0t+gt2-at2=L……………2分
代入數(shù)據(jù)解得:t=4s,t=-1.5s(舍)…………………1分
(2)設(shè)小球初速度v0,空管經(jīng)t'時(shí)間到達(dá)地面,則H=at'2
得t'==8s…1分
小球在t'時(shí)間下落高度為h=-v0t'+gt'2…………………………………2分
小球落入管內(nèi)的條件是:64m≤h≤88m ……………………………..1分
解得:29m/s≤v0≤32m/s
所以小球的初速度大小必須在29m/s到32m/s范圍內(nèi)……………………..2分
【解析】
試題(1)以向下方向?yàn)檎较颍?/span>
對空管,由牛頓第二定律可得:mg-F=ma,得:a=2m/s2
設(shè)經(jīng)t時(shí)間,小球從N端穿出,小球下落的高度:h1=v0t+gt2
空管下落的高度:h2=at2
則,h1-h2=L
聯(lián)立得:v0t+gt2at2=L
代入數(shù)據(jù)解得:t=4s,t=-1.5s(舍)
故小球經(jīng)過4s時(shí)間從管內(nèi)穿出.
(2)設(shè)小球初速度v0,空管經(jīng)t'時(shí)間到達(dá)地面,則:
H=a(t′)2,得:
小球在t′時(shí)間下落高度為:h=v0t′+g(t′)2
小球落入管內(nèi)的條件是:64m≤h≤88m
解得:29m/s≤v0≤32m/s
所以小球的初速度大小必須在29m/s到32m/s范圍內(nèi).
故小球速度的范圍為:29m/s≤v0≤32m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系,小明同學(xué)用石蠟做成兩條質(zhì)量均為m、形狀不同的“A魚”和“B魚”,如圖所示。在高出水面H處分別靜止釋放“A魚”和“B魚”,“A魚”豎直下潛hA后速度減小為零,“B魚”豎直下潛hB后速度減小為零!棒~”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí),除受重力外,還受到浮力和水的阻力。已知“魚”在水中所受浮力是其重力的10/9倍,重力加速度為g,“魚”運(yùn)動(dòng)的位移值遠(yuǎn)大于“魚”的長度。假設(shè)“魚”運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力恒定,空氣阻力不計(jì)。求:
(1)“A魚”入水瞬間的速度vA1;
(2)“A魚”和“B魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力之比fA∶fB。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度逐漸減小直至為零,那么該物體運(yùn)動(dòng)的情況可能是
A. 速度不斷增大,加速度為零時(shí),速度最大
B. 速度不斷減小,加速度為零時(shí),速度最小
C. 速度不斷減小到零,然后反向做加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)
D. 位移肯定越來越小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年國慶前夕,某市啟動(dòng)“機(jī)動(dòng)車文明禮讓斑馬線”,交警部門為樣板斑馬線配上了新型電子警察。頭一個(gè)月,查處違規(guī)機(jī)動(dòng)車近3000輛次,“逼迫”各位駕駛員學(xué)會(huì)“文明禮讓”。一輛質(zhì)量為2.0×103kg的汽車,以54 km/h速度沿迎澤大街的平直道路勻速行駛,距斑馬線還有30 m遠(yuǎn)的距離時(shí),發(fā)現(xiàn)有行人通過斑馬線,經(jīng)過0.5s的反應(yīng)時(shí)間,汽車制動(dòng)開始做勻減速運(yùn)動(dòng),恰好在斑馬線前停住。重力加速度g=10 m/s2。
(1)不考慮制動(dòng)過程中汽車的牽引力作用,求汽車制動(dòng)過程中所受的運(yùn)動(dòng)阻力大小;
(2)若汽車正常行駛時(shí)所受阻力為車重的0.05倍,要使汽車從靜止開始勻加速經(jīng)10 s時(shí)間使速度重新達(dá)到54 km/h,求牽引力的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了安全,在行駛途中,車與車之間必須保持一定的距離.因?yàn),從駕駛員看見某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里,汽車仍然要通過一段距離(稱為思考距離);而從采取制動(dòng)動(dòng)作到車完全停止的時(shí)間里,汽車又要通過一段距離(稱為制動(dòng)距離).下表給出了汽車在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù).請分析這些數(shù)據(jù),完成表格.并求出剎車時(shí)加速度的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,下端與擋板拴接的輕彈簧置于傾角為θ=30°的斜面上,質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))用細(xì)線與擋板相連(彈簧處于壓縮狀態(tài))。現(xiàn)剪斷細(xì)線,從此時(shí)開始計(jì)時(shí),滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng),滑塊向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如乙圖所示,已知bc段是直線且滑塊bc段運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于重力加速度g,t=t3時(shí)滑塊恰好到達(dá)斜面頂端,t=0時(shí)滑塊與斜面頂點(diǎn)間的豎直高度為h,則下列說法正確的是
A. t1時(shí)刻彈簧恢復(fù)到自然長度,t2時(shí)刻滑塊與彈簧分離
B. 滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
C. 整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mgh
D. 剪斷細(xì)線前彈簧具有的彈性勢能為mgh
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).
(1)實(shí)驗(yàn)中除了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,還必須用到的測量工具為________.
(2)在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理過程中,下列做法必須有的是________.
A.用天平測出重物的質(zhì)量
B.為減小長度測量的誤差,處理紙帶時(shí)每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)
C.必須選擇打的第1個(gè)點(diǎn)與第2個(gè)點(diǎn)的間隔約為2 mm的紙帶
D.必須先接通電源,再釋放紙帶
(3)圖乙為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,O為打的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D、E為紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的五個(gè)連續(xù)的點(diǎn),測出這五個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為xA、xB、xC、xD、xE.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為f,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,現(xiàn)用OC段驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,要驗(yàn)證的表達(dá)式為_________,若實(shí)驗(yàn)中算得動(dòng)能的增加量大于重力勢能的減少量,可能原因是_____________________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在氣墊導(dǎo)軌上安裝有兩個(gè)光電門A、B,A、B間距離為L=30 cm。為了測量滑塊的加速度,在滑塊上安裝了一寬度為d=1 cm的遮光條,F(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過光電門A、B,F(xiàn)記錄了遮光條通過兩光電門A、B的時(shí)間分別為0.010 s、0.005 s,滑塊從光電門A到B的時(shí)間為0.200 s。則下列說法正確的是( )
A. 滑塊經(jīng)過A的速度為1 cm/s
B. 滑塊經(jīng)過B的速度為2 cm/s
C. 滑塊加速度為5 m/s2
D. 滑塊在A、B間的平均速度為3 m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對小球的彈力恰好為零.在剪斷輕繩的瞬間(g取10m/s2).下列說法中正確的是
A. 小球受力個(gè)數(shù)不變
B. 小球立即向左運(yùn)動(dòng),且a=8 m/s2
C. 小球立即向左運(yùn)動(dòng),且a=10 m/s2
D. 若剪斷的是彈簧,則剪斷瞬間小球加速度為零
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