【題目】如圖,質(zhì)量分別為mA、mB的兩個(gè)彈性小球A、B靜止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方,先將B球釋放,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再將A球釋放,當(dāng)A球下落t=0.3s時(shí),剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后瞬間A球的速度恰為零.已知mB=3mA , 重力加速度大小g=10m/s2 , 忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失,求:
(i)B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度;
(ii)P點(diǎn)距離地面的高度.
【答案】解:(i)B球釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移速度公式得:
B落地的速度 …①
(ii)設(shè)P點(diǎn)距離地面的高度為h′,碰撞前后,A球的速度分別為v1、v1′,B球的速度分別為v2、v2′,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得:
v1=gt=10×0.3=3m/s…②
由于碰撞時(shí)間極短,兩球碰撞前后動(dòng)量守恒,動(dòng)能守恒,規(guī)定向下的方向?yàn)檎,則:
mAv1﹣mBv2=mBv2′(碰后A球速度為0)…③
mAv12+ mBv22= mBv2′2…④
又知mB=3mA…⑤
由運(yùn)動(dòng)學(xué)及碰撞的規(guī)律可得B球與地面碰撞前后的速度大小相等,即碰撞后速度大小為4m/s.
則由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得h′= …⑥
聯(lián)立①~⑥式可得h′=0.75m.
答:(i)B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度為4m/s;
(ii)P點(diǎn)距離地面的高度為0.75m.
【解析】(1)B球釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移速度公式列式求解即可。
(2)B球與A球碰撞滿(mǎn)足動(dòng)量守恒,B球與地面碰撞前后的速度大小相等,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列式求解即可。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2017年7月下旬某日陜西省西安市出現(xiàn)的新一輪強(qiáng)降雨,使多處道路受損.交警提示廣大駕駛員,請(qǐng)減速慢行,謹(jǐn)慎駕駛.高速公路上甲、乙兩車(chē)在同一車(chē)道上同向行駛,甲車(chē)在前,乙車(chē)在后,速度均為v0=30 m/s,相距x0=100 m。t=0時(shí),甲車(chē)遇緊急情況后,甲、乙兩車(chē)的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖甲、乙所示,以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,則:
(1)兩車(chē)在0~9 s內(nèi)何時(shí)相距最近?最近距離是多少?
(2)若要保證t=12 s時(shí)乙車(chē)在甲車(chē)后109 m,則圖乙中a0應(yīng)是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上,如圖所示,由于地面對(duì)物體的摩擦力較大,沒(méi)有被拉動(dòng),則經(jīng)時(shí)間t,下列說(shuō)法正確的是( )
A.拉力F對(duì)物體的沖量大小為零
B.拉力F對(duì)物體的沖量大小為Ft
C.拉力F對(duì)物體的沖量大小是Ftcosθ
D.合力對(duì)物體的沖量大小為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在水平地面上固定一傾角為37°足夠長(zhǎng)的的斜面,有一木塊以初速度8m/s沖上斜面,木塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,(最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)則:
(1)木塊沿斜面上升的最大距離為多少?
(2)木塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少?
(3)如果斜面是光滑的,求木塊運(yùn)動(dòng)到離斜面底端4m處的速度?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某日有霧的清晨,一艘質(zhì)量為m=500t的輪船,從某碼頭由靜止起航做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),并保持發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率不變,經(jīng)t0=10min后,達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s,霧也恰好散開(kāi),此時(shí)船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)航線(xiàn)正前方S=480m處,有一只拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線(xiàn)方向勻速運(yùn)動(dòng),且此時(shí)漁船船頭恰好位于輪船的航線(xiàn)上,輪船船長(zhǎng)立即下令采取制動(dòng)措施,附加了恒定的制動(dòng)力F=1.0×105N,結(jié)果漁船的拖網(wǎng)越過(guò)輪船的航線(xiàn)時(shí),輪船也恰好從該點(diǎn)通過(guò),從而避免了事故的發(fā)生.已知漁船連同拖網(wǎng)總長(zhǎng)度L=200m(不考慮拖網(wǎng)漁船的寬度),假定水對(duì)船阻力的大小恒定不變,求:
(1)輪船減速時(shí)的加速度a;
(2)輪船的額定功率P;
(3)發(fā)現(xiàn)漁船時(shí),輪船離開(kāi)碼頭的距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩汽車(chē)在一平直公路上同向行駛.在t=0到t=t1的時(shí)間內(nèi),它們的v﹣t圖象如圖所示.在這段時(shí)間內(nèi)( )
A.汽車(chē)甲的平均速度比乙大
B.汽車(chē)乙的平均速度等于
C.甲、乙兩汽車(chē)的位移相同
D.甲、乙兩汽車(chē)的加速度都逐漸減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從離地高度h處的平臺(tái)末端水平飛出,落在水平地面上.忽略空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn).下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.v0越大,運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
B.v0越大,運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大
C.h越大,運(yùn)動(dòng)員落地位置離平臺(tái)越遠(yuǎn)
D.h越大,運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與水平方向夾角越大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一輛遙控車(chē)在平直公路上做剎車(chē)實(shí)驗(yàn),t=0時(shí)刻起運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移x與速度v的關(guān)系式為x=20﹣0.2v2(各量均采用國(guó)際單位制單位),下列分析正確的是( )
A.上述過(guò)程的加速度大小為5m/s2
B.t=0時(shí)刻的初速度為20m/s
C.剎車(chē)過(guò)程的位移為20m
D.至t=6s時(shí)車(chē)的位移為15m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),將畫(huà)有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1mm)的紙貼在桌面上,如圖(a)所示.將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分除外),另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí),橡皮筋處于原長(zhǎng).
(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出.測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示,F(xiàn)的大小為N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點(diǎn);現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋,再次將P端拉至O點(diǎn),此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線(xiàn)所示的方向,由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2N和F2=5.6N.
(i)用5mm長(zhǎng)度的線(xiàn)段表示1N的力,以O(shè)點(diǎn)為作用點(diǎn),在圖(a)中畫(huà)出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合;
(ii)F合的大小為N,F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為 .
若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則.
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