如圖所示,在投球游戲中,小明坐在可沿豎直方向升降的椅子上,停在不同高度處將小球水平拋出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度為h0,小球的質(zhì)量為m,拋出點與球框的水平距離始終為L,忽略空氣阻力。

(1)小球距地面高為H0處水平拋出落入球框,求此過程中小球重力勢能的減少量;

(2)若小球從不同高度處水平拋出后都落入了球框中,試推導(dǎo)小球水平拋出的速度v與拋 出點高度H之間滿足的函數(shù)關(guān)系;

(3)為防止球入框時彈出,小明認為球落入球框時的動能越小越好。那么,它應(yīng)該從多高處將球水平拋出,可以使小球入框時的動能最?并求該動能的最小值。

 



(1)小球重力勢能的減少量為(4分)

(2)設(shè)小球做平拋運動的時間為t,則 (1分)  

                            (1分)

    得: (H>h0)  或            (2分)

            

(3)由機械能守恒得

                (1分)                                               (1分)      

      當(dāng)時,                       (2分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


為了探究動能定理,現(xiàn)提供如圖所示的器材,讓小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,請思考探究思路并回答問題(打點計時器所用交流電頻率為50 Hz):

(1) 關(guān)于實驗操作下列說法正確的是(      )

A.應(yīng)改變橡皮筋拉伸的長度,打出不同的紙帶進行分析

B.應(yīng)保持橡皮筋拉伸的長度不變,改變橡皮筋的條數(shù),

打出不同的紙帶進行分析

C.應(yīng)選取紙帶上點跡間隔均勻的一段進行測量,以求出小車勻速運動時的速度

D.實驗中將木板左端適當(dāng)墊高的目的是:使重力分力平衡掉小車和紙帶受到的摩擦力,提高實驗的精確度

(2)如圖是某同學(xué)在正確實驗操作過程中得到的一條紙帶,O、A、B、C、D、E、F為選取的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點間有一個點沒有畫出,各計數(shù)點到O點的距離分別為:0.87 cm、4.79 cm、8.89 cm、16.91 cm、25.83 cm、34.75 cm,若打點計時器的打點頻率為50 Hz,則由該紙帶可知本次實驗中小車的速度是________m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,質(zhì)量為m的帶電小物塊在絕緣粗糙的水平面上以初速v0開始向右運動,已知在水平面上方的空間內(nèi)存在方向垂直紙面向里的水平勻強磁場,則以下關(guān)于小物塊的受力及運動的分析中,正確的是( ▲ )

A.若物塊帶正電,一定受兩個力,做勻速直線運動

B.若物塊帶負電,一定受兩個力,做勻速直線運動

C.若物塊帶正電,一定受四個力,做減速直線運動

D.若物塊帶負電,一定受四個力,做減速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,小球從樓梯上以2m/s的速度水平拋出,所有臺階的高度和寬度均為0.25m,取g=10m/s2,小球拋出后首先落到的臺階是

  A.第一級臺階        B.第二級臺階      C.第三級臺階      D.第四級臺階

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科目:高中物理 來源: 題型:


有一輛質(zhì)量為170kg、輸出功率為1440W的太陽能試驗汽車,安裝有約6m2的太陽能電池板和蓄能電池,該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30W/ m2。若駕駛員的質(zhì)量為70kg,汽車最大行駛速度為90km/h。假設(shè)汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比,則汽車

  A.以最大速度行駛時牽引力大小為57.6N

  B.起動時的加速度大小為0.24 m/s2

  C.保持最大速度行駛1 h至少需要有效光照8 h

  D.直接用太陽能電池板提供的功率可獲得3.13 m/s的最大行駛速度

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科目:高中物理 來源: 題型:


太陽系八大行星繞太陽運動的軌道可粗略地認為是圓形,各行星的半徑、日星距離和質(zhì)量如下表所示:

行星名稱

水星

金星

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

日星距離/×1011m

0.58

1.08

1.50

2.28

7.78

14.29

28.71

45.04

質(zhì)量/×1024 kg

0.33

4.87

6.00

0.64

1 900

569

86.8

102

由表中所列數(shù)據(jù)可以估算天王星公轉(zhuǎn)的周期最接近于

    A.7 000年          B.85 年            C.20年     D.10年

 

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科目:高中物理 來源: 題型:


關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法正確的是(   )

A.分子間的距離增大時,分子勢能一定增大

B.溫度越高,分子擴散越快

C.物體吸熱時,它的內(nèi)能一定增加

D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體

   

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科目:高中物理 來源: 題型:


一質(zhì)點從靜止開始作直線運動,第1s內(nèi)以加速度a=1m/s2運動,第2s內(nèi)加速度a'=-1m/s2,第3s又以a=1m/s2運動,第4s內(nèi)加速度a'=-1m/s2,如此反復(fù),經(jīng)100s此質(zhì)點的總位移是 m。

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科目:高中物理 來源: 題型:


某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律,他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細繩連接跨過輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過固定的打點計時器。

(1)按圖甲所示安裝實驗裝置時,使A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量。

(2)圖乙是實驗中得到的一條紙帶。O為釋放紙帶瞬間打點計時器打下的點,A、B、C為紙帶上連續(xù)取出的三個計時點,測得OA間、AB間及BC間的距離如圖所示,已知打點計時器計時周期為T=0.02s,用天平測出A、B兩物體的質(zhì)量mA=150g,mB=50g,根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算,可得從O到B的過程中,物塊A、B組成的系統(tǒng)重力勢能減少量為    J,動能增加量為    J,由此可得出的結(jié)論是                                        

(取g=9.8m/s2,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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