【題目】如圖（a），在某次玻璃強(qiáng)度測(cè)試中，將一質(zhì)量m=2kg的鐵球從距離玻璃高h=1.25m處自由釋放，砸中被夾具夾在水平位置的玻璃。這種固定方式允許玻璃在受到?jīng)_擊時(shí)有一定的位移來緩沖，通過高速攝像機(jī)觀察，發(fā)現(xiàn)鐵球從接觸玻璃開始到下落到最低點(diǎn)需要t=0.005s。設(shè)玻璃對(duì)鐵球的彈力近似視為恒力，重力加速度g取10m/s2。

(1)估算鐵球接觸玻璃開始到下落至最低點(diǎn)的過程中，玻璃對(duì)鐵球的彈力有多大？

(2)某塊玻璃被鐵球擊中后破碎，測(cè)得鐵球從被釋放到掉落地面，共下落H=1.7m，經(jīng)歷時(shí)間T=0.6s（本小題忽略鐵球與玻璃相撞過程中下落的高度和時(shí)間），則鐵球與玻璃碰撞損失了多少機(jī)械能？

(3)將玻璃傾斜安裝在汽車前車窗上，如圖（b）。鐵球以初速向玻璃扔出，正好垂直砸中玻璃。若安裝后的玻璃在受到?jīng)_擊時(shí)僅能沿垂直玻璃方向移動(dòng)s=5mm，超出會(huì)破碎。玻璃能承受的最大彈力Fm=4000N。鐵球在飛行過程中高度下降h'=0.35m，估計(jì)該玻璃是否會(huì)被砸碎？

【答案】(1)2020N；(2)9J；(3)會(huì)砸碎

【解析】

(1)鐵球自由下落到與玻璃接觸時(shí)，速度

鐵球與玻璃接觸后，加速度大小

鐵球受彈力和重力，根據(jù)牛頓第二定律

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得

(2)鐵球在玻璃上方下落時(shí)間

在玻璃下方運(yùn)動(dòng)時(shí)間

設(shè)鐵球與玻璃碰撞后速度減小為v2，下落高度

解得

忽略減速過程下落高度，鐵球在碰撞過程僅動(dòng)能減小

(3)鐵球從拋出到接觸玻璃的過程中，以接觸點(diǎn)為零勢(shì)能面，飛行過程機(jī)械能守恒

解得

由(1)數(shù)據(jù)，可判斷鐵球與玻璃接觸過程中重力遠(yuǎn)小于彈力，忽略重力對(duì)鐵球運(yùn)動(dòng)的影響，則鐵球僅在彈力作用下沿垂直于玻璃方向做勻減速運(yùn)動(dòng)。若鐵球能在s位移內(nèi)停下，則

可知

所以會(huì)砸碎。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，工廠利用皮帶傳輸機(jī)把貨物從地面運(yùn)送到高出水平地面的C平臺(tái)上，C平臺(tái)離地面的高度一定。傳輸機(jī)的皮帶以一定的速度v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑。將貨物輕輕地放在A處貨物隨皮帶到達(dá)平臺(tái)。貨物在皮帶上相對(duì)滑動(dòng)時(shí)會(huì)留下一定長(zhǎng)度的痕跡。已知所有貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。若皮帶的傾角、運(yùn)行速度v和貨物質(zhì)量m都可以改變始終滿足�？梢哉J(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則下列說法正確的是（　�。�

A.當(dāng)速度v一定時(shí)，角越大運(yùn)送時(shí)間越短

B.當(dāng)傾角一定時(shí)，改變速度v運(yùn)送時(shí)間可能不變

C.當(dāng)傾角和速度v一定時(shí)，貨物質(zhì)量m越大皮帶上留下的痕跡越長(zhǎng)

D.當(dāng)傾角和速度v一定時(shí)，貨物質(zhì)量m越大皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱越多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在坐標(biāo)原點(diǎn)和x軸上A點(diǎn)分別固定著兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2。其靜電場(chǎng)在x軸上的電勢(shì)的分布如圖所示，已知Ox2>x2A， 則下列說法正確的是（　�。�

A.Q1為正電荷，Q2為負(fù)電荷，且

B.x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0

C.將一帶正電的試探電荷從x1處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到x2處速度為v，則這段時(shí)間內(nèi)電荷運(yùn)動(dòng)的平均速度大于

D.將一帶負(fù)電的試探電荷從x1處移動(dòng)到x3處，電勢(shì)能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中，先通過實(shí)驗(yàn)確定了電流流過檢流計(jì)時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)方向如圖。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，豎直放置的感應(yīng)線圈固定不動(dòng)，條形磁鐵從上方插入線圈或從線圈拔出時(shí)，檢流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)。下列四圖中分別標(biāo)出了條形磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向。其中方向關(guān)系表示正確的是（　　）

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)圖（a）為“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，所選鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)________于小車的質(zhì)量（選填“大”或“小”）。固定在小車上是位移傳感器的_________（選填“發(fā)射器”或“接收器”）。

(2)圖（b）是小華同學(xué)設(shè)計(jì)的“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的另一套實(shí)驗(yàn)方案。在軌道上的B點(diǎn)處固定一光電門，將連接小車的細(xì)線跨過滑輪系住鉤碼。把小車放到軌道上，擋光片的前端位于A點(diǎn)處，靜止釋放小車，小車在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

①測(cè)出擋光片的寬度d=0.5×10-2m，小車上擋光片通過光電門的時(shí)間Δt=0.5×10-2s，A、B距離LAB=1m。則小車過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB=________m/s，加速度a=________m/s2。

②說明采用該實(shí)驗(yàn)方案測(cè)加速度時(shí)，產(chǎn)生誤差的原因。（說出一個(gè)原因即可）

__________________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木塊m1從光滑的斜面上的A點(diǎn)以a=2m/s2的加速度由靜止開始下滑，與此同時(shí)小球m2在距C點(diǎn)的正上方h=20m處自由落下，木塊m1以不變的速率途經(jīng)斜面底端B點(diǎn)后繼續(xù)在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，在C點(diǎn)恰好與自由下落的小球m2相遇，若斜面AB段長(zhǎng)L1=lm，水平BC段長(zhǎng)L2=1.2m，不計(jì)空氣阻力，試求：（g=10m/s2）

（1）m2下落到地面的時(shí)間；

（2）m1運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小和在BC段加速度的大�。�

（3）相遇時(shí)木塊m1的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在粗糙豎直桿上，一原長(zhǎng)為L的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點(diǎn)，右端與小球連接，桿上有A、B、C、D四點(diǎn)，OC與桿垂直，OC=L，D、A兩點(diǎn)關(guān)于C點(diǎn)對(duì)稱。若小球從A點(diǎn)由靜止釋放，將下降到最低點(diǎn)B，小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為μ，彈簧的形變始終在彈簧的彈性限度內(nèi)，則小球(　　)

A.向下經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的加速度小于重力加速度

B.從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，所受摩擦力先減小后增大

C.從A點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中小球損失的機(jī)械能等于其克服摩擦力做的功

D.從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋錯(cuò)誤的是（　�。�

A.使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是金原子核對(duì)α粒子的庫(kù)侖斥力

B.使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子碰上了電子

C.原子中絕大部分是空的，所以絕大多數(shù)α粒子幾乎不偏轉(zhuǎn)

D.原子核很小，只有極少數(shù)靠近它的α粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"的實(shí)驗(yàn)�；卮鹣铝袉栴}。

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，紙帶上O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D、E是連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)(O和A之間還有一些點(diǎn)未畫出)，它們到O點(diǎn)的距離如圖乙所示。圖中x1=9.51cm，x2(未知)、x3=15.71cm、x4=19.41cm、x5=23.47cm，重物下落的加速度大小為a=_______m/s2。

(2)若當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g=9.80m/s2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)物體的速度為v0，則=____________m2/s2；重錘由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中下落的距離為h，則ghD=________m/s3。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度。及物體下落的高度h.描繪v2—h圖象如圖丙所示，若選取的重物質(zhì)量較大而密度不是很大，所受空氣阻力會(huì)隨重物的速度增大面明顯增大，則v2—h圖象可能是A、B、C中的_________________。

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