如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)=75cm的靜止豎直筒中有一大小不計(jì)的小球，筒與球的總質(zhì)量為4kg．現(xiàn)對(duì)筒施加一豎直向下大小為21N的恒力，使筒豎直向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.5s，小球恰好到達(dá)筒口，求小球的質(zhì)量．
分析：小球與筒底分離，而做自由落體運(yùn)動(dòng)，筒在外力作用下加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式及小球與筒的位移關(guān)系求出筒的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律即可求得質(zhì)量．
解答：解：小球與筒底分離，而做自由落體運(yùn)動(dòng)：h1=
1
2
gt2=1.25m
筒豎直向下的位移為：h2=h1+L=2m
筒在外力作用下加速運(yùn)動(dòng)，由h2=
1
2
at2
得：a=
2h2
t2
=16m/s2
對(duì)筒由牛頓第二定律可得：F+m2g=m2a
解之得：m2=3.5kg
小球的質(zhì)量：m1=M-m2=0.5kg
答：小球的質(zhì)量為0.5kg．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，難度適中．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩y端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，小球繞繩的另一固定端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如果小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力大小等于小球的重力，求：
（1）小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（3）小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)球的拉力大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示：在長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為θ的光滑絕緣斜面上有個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球，以初速度v0從斜面底端A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，達(dá)到斜面頂端B點(diǎn)時(shí)速度仍為v0，已知空間有電場(chǎng)，則（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿中點(diǎn)A和端點(diǎn)B各固定一質(zhì)量均為m的小球，桿可繞無(wú)摩擦的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，使桿從水平位置無(wú)初速釋放擺下．求當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，輕桿對(duì)A、B兩球分別做了多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?威海模擬）如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)=56cm的一端封閉、另一端開(kāi)口向上、粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著長(zhǎng)為L(zhǎng)1=50cm的理想氣體，管內(nèi)外的溫度均為27℃．現(xiàn)緩慢對(duì)玻璃管進(jìn)行加熱，最終水銀柱剛好到達(dá)與玻璃管開(kāi)口相平處?kù)o止．（大氣壓強(qiáng)是p0=76cmHg）求：
①此時(shí)玻璃管內(nèi)氣體的溫度為多少？
②此過(guò)程中玻璃管內(nèi)的氣體對(duì)外界
正功
正功
（填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”），氣體的內(nèi)能
增加
增加
（填“增加”、“減少”或“不變”）．

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