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【題目】如圖所示,離地面足夠高處有一豎直空管,質量為2 kg,管長24 m,M、N為空管的上、下兩端,空管受到豎直向上的拉力作用,由靜止開始豎直向下做加速運動,加速度大小為a=2 m/s2,同時在M處一個大小不計的小球沿管的軸線以初速度v0豎直上拋,不計一切阻力,取重力加速度g=10 m/s2。

(1)若小球上拋的初速度大小為10 m/s,經過多長時間小球從管的N端穿出?

(2)若此空管的N端距離地面64 m高,欲使在空管到達地面時小球落到管內,求小球的初速度v0大小的取值范圍。

【答案】(1)4 s (2)29 m/s≤v0≤32 m/s

【解析】(1)以向下為正方向,設經t時間,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

h1h2=L

聯立有–v0t+gt2at2=L

代入數據解得t=4 s(另解t=–1.5 s舍去)

(2)設空管經t′時間到達地面,則H=at′2

可得t'==8 s

小球在t′時間下落的高度h=–v0t′+gt′2

小球落入管內的條件是64 m≤h≤88 m

解得29 m/s≤v0≤32 m/s

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示有界勻強磁場I的寬度與圖乙所示圓形勻強磁場II的半徑相等,一不計重力的粒子從左邊界的M點以一定初速度水平向右垂H射入磁場I,從右邊界射出時速度方向偏轉了角,該粒子以同樣的初速度沿半徑方向垂直射入磁場II,射出磁場時速度方向偏轉了角。己知進場I、Ⅱ的磁感應強度大小分別為B1、B2,則粒子在B1與B2磁場中運動的時間比值為

A. 1:cos B. 1:2cos C. 1:sin D. 1:tan

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【題目】如圖所示,光滑的金屬導軌間距為L,導軌平面與水平面成a角,導軌下端接有阻值為R的電阻。質量為m,電阻為r的金屬細桿ab與絕緣輕質彈簧相連靜止在導軌上,彈簧勁度系數為k,上端固定,彈簧與導軌平面平行,整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中,磁感應強度為B。

現給桿一沿軌道向下的初速度,桿向下運動至速度為零后,再沿軌道平面向上運動達最大速度,然后減速到零,再沿軌道平面向下運動,一直往復運動直到靜止。重力加速度為g。試求:

(1)細桿獲得初速度瞬間的加速度a的大小

(2)當桿速度為,時離最初靜止位置的距離;

(3)導體棒從獲得一初速度開始到向上運動達最大速度,過程中克服彈簧彈力做功為W,在此過程中整個回路產生的焦耳熱是多少?

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【題目】如圖甲所示,用包有白紙的質量為1.00 kg的圓柱棒替代紙帶和重物,蘸有顏料的毛筆固定在電動機上并隨之勻速運動,替代打點計時器。當燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒的紙上畫出記號,如圖乙所示,設毛筆接觸棒時不影響棒的運動。測得記號間的距離依次為26.0 mm、50.0 mm、74.0 mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm。電動機銘牌上標有“1 200 r/min”字樣,由此研究自由落體運動的規律,并完成下列各題,第(2)、(3)題中計算結果均保留3位有效數字。

(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T =______s。

(2)根據圖乙的數據,可知毛筆畫下記號3時,圓柱棒下落的速度v3=______m/s。

(3)根據圖乙所給數據,可知圓柱棒下落的加速度a=______m/s2。

(4)寫出一條用該裝置測量自由落體加速度的系統誤差產生原因________________________。

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【題目】如圖所示是使用光電管的原理圖,當用某種可見光照射到陰極K上時,電流表中有電流通過:

1)當變阻器的滑動端P______滑動時(填),通過電流表的電流將會減小,當電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數為U,則陰極K的逸出功為______________(已知電子電荷量為e,普朗克常量為h,可見光的頻率為)。

2)如果保持變阻器的滑動端P的位置不變,也不改變入射光的頻率,而增大入射光的強度,則光電子的最大初動能將______(填增大、減小不變),通過電流表的電流將會________(填增大減小不變)。

3)如果將電源的正負極對調,將變阻器的滑動端PA端逐漸向B端移動的過程中, 通過電流表的電流先__________________________(填增大減小不變(電源電壓足夠大)

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【題目】如圖所示,質量為m10.01 kg的子彈以v1500 m/s的速度水平擊中質量為m20.49 kg的木塊并留在其中。木塊最初靜止于質量為m31.5 kg的木板上,木板靜止在光滑水平面上并且足夠長。木塊與木板間的動摩擦因數為μ0.1,求:(g10 m/s2)

1子彈進入木塊過程中產生的內能ΔE1;

2木塊在木板上滑動過程中產生的內能ΔE2;

3木塊在木板上滑行的距離s。

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【題目】物體做豎直向上拋運動,下列說法正確的是

A. 物體向上運動時,受到的重力不斷減小

B. 物體向下運動時,受到的重力不斷增加

C. 物體在整個運動過程中,只受到的重力,而且不變

D. 整個運動過程中重力的方向總是豎直向下的

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A. 5顆同步衛星的軌道半徑都相同

B. 5顆同步衛星的運行軌道必定在同一平面內

C. 導航系統所有衛星的運行速度一定大于第一宇宙速度

D. 導航系統所有衛星中,運行軌道半徑越大的,周期越小

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