【題目】為了給祖國(guó)母親過70周歲生日，某商場(chǎng)門口豎直擺放了一個(gè)內(nèi)部空心的“70”形管道，簡(jiǎn)化模型如圖所示：“7”字形管道、“0”字圓形管道及其連接管DB段內(nèi)壁均光滑，管道ED段豎直，FE段水平且與圓管道最高點(diǎn)C等高，高度H=2m。小明將一彈射裝置放于圓管最低點(diǎn)B右側(cè)x1=2m的A點(diǎn)，彈射裝置可以彈出質(zhì)量為m=0.1kg的小球，小球彈出后沿AB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)進(jìn)入圓形管道，當(dāng)?shù)竭_(dá)C點(diǎn)時(shí)，對(duì)外層管道的彈力剛好等于自身重力。小球環(huán)繞一圈后從B點(diǎn)滑出，最后經(jīng)BDEF從F點(diǎn)水平拋出。已知管道各處均平滑連接，小球與BP間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，彈射裝置可在BP上左右移動(dòng)，管口直徑略大于小球直徑，彈射裝置和小球均看成質(zhì)點(diǎn)，試求：

（1）小球彈出時(shí)的速度v0；

（2）小球落地點(diǎn)離F的距離l；

（3）假設(shè)此時(shí)在F點(diǎn)正前方，距F水平距離x2=1.6m處剛好站了一個(gè)身高h=1.2m的小朋友，為防止小球砸到小朋友，請(qǐng)你求出彈射裝置放置處距B點(diǎn)的距離范圍（小球彈出速度不變）。

【答案】（1）8m/s （2）m （3）0≤x＜4m或x＞8.8m

【解析】

（1）小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理：

在最高點(diǎn)C，根據(jù)題意應(yīng)用牛頓第二定律：

解得小球的初速度：

（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知小球在F點(diǎn)的速度和在C點(diǎn)的速度大小相等，從F點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，分解位移：

解得：

則落點(diǎn)距離F點(diǎn)的距離：

（3）小球剛好落到小朋友的腳邊，平拋運(yùn)動(dòng)分解位移：

根據(jù)動(dòng)能定理：

解得：

小球剛好落到小朋友的頭頂，平拋運(yùn)動(dòng)分解位移：

根據(jù)動(dòng)能定理：

解得：

綜上所述，為防止小球砸到小朋友，彈射裝置放置處距B點(diǎn)的距離范圍：0≤x＜4m或x＞8.8m

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】參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了圖示的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板．M 板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H．N板上固定有三個(gè)圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L(zhǎng)處．不考慮空氣阻力，重力加速度為g．求：

（1）小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

（3）小球克服摩擦力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的，已知靈敏電流表的滿偏電流Ig=2mA，內(nèi)電阻Rg=300Ω，則下列說法正確的是

A.甲表是電流表，R增大時(shí)量程增大

B.乙表是電壓表，R增大時(shí)量程增大

C.在甲圖中，若改裝成的電流表的量程為0.6A，則R=0.5Ω

D.在乙圖中，若改裝成的電壓表的量程為3V，則R=1200Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2015年5月23日天文愛好者迎來了“土星沖日”的美麗天象，24年來土星地平高度最低�！巴列菦_日”是指土星和太陽正好分處地球的兩側(cè)，三者幾乎成一條直線。該天象每378天發(fā)生一次，土星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，公轉(zhuǎn)軌跡都近似為圓，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期和半徑及引力常量均已知，根據(jù)以上信息可求出（　�。� 　　

A.地球質(zhì)量B.土星質(zhì)量C.太陽密度D.土星公轉(zhuǎn)周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為1 kg的物體在水平粗糙的地面上，在一水平外力F作用下運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g為10 m/s2。下列分析正確的是(　　)

A.s＝9 m時(shí)，物體速度為3 m/s

B.物體運(yùn)動(dòng)的位移為13.5 m

C.前3 m運(yùn)動(dòng)過程中物體的加速度為3 m/s2

D.物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】蕩秋千是大家喜愛的一項(xiàng)體育活動(dòng)．隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學(xué)們也許會(huì)在其它星球上享受蕩秋千的樂趣．假設(shè)你當(dāng)時(shí)所在星球的質(zhì)量為M、半徑為R，可將人視為質(zhì)點(diǎn)，秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長(zhǎng)不變、擺角小于90°，萬有引力常量為G．那么，

（1）該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？

（2）若經(jīng)過最低位置的速度為v0，你能上升的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。某人將一蘋果（可以視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=6m/s的速度水平拋出，經(jīng)過t=0.8s后到達(dá)P點(diǎn)。有一小鳥以不變的速率v1=10m/s沿著蘋果的運(yùn)動(dòng)軌跡飛行，經(jīng)過一段時(shí)間也通過P點(diǎn)。若不考慮蘋果受到的空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（ ）

A. 小鳥做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B. 小鳥的加速度總為零

C. 小鳥在P點(diǎn)的加速度大小為10m/s2

D. 小鳥在P點(diǎn)的加速度大小為6m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，三個(gè)同心圓是正點(diǎn)電荷Q周圍的三個(gè)等勢(shì)面，A、B、C分別是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn).已知這三 個(gè)圓的半徑關(guān)系為rC-rB=rB-rA，且這三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上.現(xiàn)將一個(gè)電荷量為1. 6×10-6 C 的正電荷q從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，其電勢(shì)能減少1.92×10-5J.下列說法正確的是

A.若取A點(diǎn)的電勢(shì)為0，C點(diǎn)的電勢(shì)為12V

B.若取A點(diǎn)的電勢(shì)為0，B點(diǎn)的電勢(shì)為-6V

C.將電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功等于9.6×10-6 J

D.將電荷q從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功小于9.6×10-6 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】放在水平地面上一質(zhì)量為m＝2kg的質(zhì)點(diǎn)，在水平恒定外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，4s內(nèi)通過12m的距離，此后拋去外力，質(zhì)點(diǎn)又運(yùn)動(dòng)了2s停止，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小不變，求：

（1）撤去水平恒定外力時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度大��；

（2）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中所受到的阻力大�。�

（3）質(zhì)點(diǎn)所受水平恒定外力的大小。

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