如圖所示，長L＝75 cm的靜止直筒中有一不計大小的小球，筒與球的總質(zhì)量為4千克，現(xiàn)對筒施加一豎直向下，大小為21牛的恒力，使筒豎直向下運動，經(jīng)t＝0.5秒時間，小球恰好躍出筒口．求：小球的質(zhì)量．(取g＝10 m/s2)

答案：
解析：

　　解：筒受到豎直向下的力作用后做豎直向下的勻加速運動，且加速度大于重力加速度，而小球則是在筒內(nèi)做自由落體運動．小球躍出筒口時，筒的位移比小球的位移多一個筒的長度．

　　設(shè)筒與小球的總質(zhì)量為M，小球的質(zhì)量為m，筒在重力及恒力的共同作用下豎直向下做初速為零的勻加速運動，設(shè)加速度為a；小球做自由落體運動．設(shè)在時間t內(nèi)，筒與小球的位移分別為(球可視為質(zhì)點)如圖所示．　2分

　　由運動學(xué)公式得：

　　　2分

　　又有：代入數(shù)據(jù)解得：　1分

　　又因為筒受到重力和向下作用力F，據(jù)牛頓第二定律：

　　得：

　　　2分


練習(xí)冊系列答案
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如圖所示，長L＝75 cm的靜止直筒中有一不計大小的小球，筒與球的總質(zhì)量為4千克，現(xiàn)對筒施加一豎直向下、大小為21牛的恒力，使筒豎直向下運動，經(jīng)t＝0.5秒時間，小球恰好躍出筒口．求：小球的質(zhì)量．(取g＝10 m/s2)

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(1)求參賽者經(jīng)過B點時速度的大小v？

(2)參賽者從臺階上A點躍出時的動能EK為多大？

(3)若手與繩之間的動摩擦因數(shù)為0.75，參賽者要順利完成比賽，每只手對繩的最大握力不得小于多少？(可認(rèn)為最大靜摩擦等于滑動摩擦力)

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(1)小球運動的加速度大�。�

(2)小球運動到斜桿底端時的速度大�。�

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