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質(zhì)量為M=1Kg的氣球載有質(zhì)量為m=0.2kg的小物體,以5m/s的速度從地面勻速上升,上升中從氣球上掉下一個(gè)小物體,此物體經(jīng)過2S時(shí)間著地.假定氣球所受浮力不變,且忽略空氣阻力影響,g=10m/s2,求:
(1)小物體離開氣球時(shí)氣球的高度
(2)小物體著地時(shí)氣球的高度
(3)小物體著地時(shí)的速度.
分析:(1)物體離開氣球時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng),由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出小物體離開氣球時(shí)氣球的高度.
(2)由牛頓第二定律求出氣球的加速度,由位移公式求出氣球的位移,最后求出氣球離開地面的高度.
(3)由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式可以求出物體落地時(shí)的速度.
解答:解:(1)小物體離開氣球后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),
設(shè)小物體離開氣球時(shí)離地高度為h,由位移公式得:
-h=v0t-
1
2
gt2
,h=
1
2
gt2-v0t=
1
2
×10×22-5×2=10m;
(2)小物體離開氣球后氣球向上勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為:
a=
(m+M)g-Mg
M
=
mg
M
=2m/s2

s=v0t+
1
2
at2
=5×2+
1
2
×2×22=14m
小物體著地時(shí)氣球的高度為:
H=h+s=10+14=24m
(3)設(shè)小物體著地時(shí)的速度為v,
由速度公式可得,物體落地時(shí)的速度:
v=v0-gt=5-10×2=-15m/s,負(fù)號(hào)表示落地速度方向向下;
答:(1)小物體離開氣球時(shí)氣球的高度為10m;
(2)小物體著地時(shí)氣球的高度為24m;
(3)小物體著地時(shí)的速度大小為15m/s,方向豎直向下.
點(diǎn)評(píng):分析清楚氣球與物體的運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用牛頓第二定律與勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式與位移公式即可正確解題,解題時(shí)注意方向問題.
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:

(2007?南京模擬)[選修3-3模塊]
某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示,蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔,給壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣體就把壓力閥頂起.假定在壓力閥頂起時(shí),停止加熱.
(1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式.
(2)假定在一次放氣過程中,鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1.5J,并向外界釋放了2.5J的熱量,鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?
(3)若已知某高壓鍋的壓力閥質(zhì)量為m=0.1kg,排氣孔直徑為d=0.3cm,則鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少?設(shè)壓強(qiáng)每增加3.6×103Pa,水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加1℃,則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高?(外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深).管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞,活塞下封閉著長L=21cm的氣柱,氣體的溫度為t1=7℃,外界大氣壓取P0=1.0×105Pa(相當(dāng)于75cm高的汞柱的壓強(qiáng)).
(1)若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的砝碼,保持氣體的溫度t1不變,則平衡后氣柱為多長?(g=10m/s2
(2)若保持砝碼的質(zhì)量不變,對(duì)氣體加熱,使其溫度升高到t2=77℃,此時(shí)氣柱為多長?
(3)若在(2)過程中,氣體吸收的熱量為10J,則氣體的內(nèi)能增加多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示,蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔,給壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥頂起時(shí),停止加熱。

   (1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。

   (2)假定在一次放氣過程中,鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1.5J,并向外界釋放了2.5J的熱量,鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

   (3)若已知某高壓鍋的壓力閥質(zhì)量為m=0.1kg,排氣孔直徑為d=0.3cm,則鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少?設(shè)壓強(qiáng)每增加3.6×103Pa,水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加1℃,則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高?(外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2

 
 


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科目:高中物理 來源:南京模擬 題型:問答題

[選修3-3模塊]
某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示,蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔,給壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣體就把壓力閥頂起.假定在壓力閥頂起時(shí),停止加熱.
(1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式.
(2)假定在一次放氣過程中,鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1.5J,并向外界釋放了2.5J的熱量,鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?
(3)若已知某高壓鍋的壓力閥質(zhì)量為m=0.1kg,排氣孔直徑為d=0.3cm,則鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少?設(shè)壓強(qiáng)每增加3.6×103Pa,水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加1℃,則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高?(外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2
精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源:2007-2008學(xué)年江蘇省南京市高三(上)質(zhì)量檢查物理試卷(解析版) 題型:解答題

[選修3-3模塊]
某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示,蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔,給壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣體就把壓力閥頂起.假定在壓力閥頂起時(shí),停止加熱.
(1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式.
(2)假定在一次放氣過程中,鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1.5J,并向外界釋放了2.5J的熱量,鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?
(3)若已知某高壓鍋的壓力閥質(zhì)量為m=0.1kg,排氣孔直徑為d=0.3cm,則鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少?設(shè)壓強(qiáng)每增加3.6×103Pa,水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加1℃,則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高?(外界大氣壓強(qiáng)p=1.0×105Pa,取g=10m/s2

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