10．某課外興趣小組在研究上拋物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，他們利用乒乓球發(fā)射機(jī)從地面上將乒乓球豎直向上拋出，初速度v0=30m/s，已知乒乓球的質(zhì)量為m=2.5g，乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后再落回地面，測(cè)得落地時(shí)的速率為v=10m/s，且發(fā)現(xiàn)落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中乒乓球受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，重力加速度為g，求：
（1）從拋出到落地過(guò)程中乒乓球克服空氣阻力所做的功；
（2）拋出瞬間乒乓球的加速度的大�。�

分析 （1）以乒乓球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)從地面拋出到落回地面的整個(gè)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理可求乒乓球克服空氣阻力所做的功；
（2）落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，重力與阻力相等．根據(jù)牛頓第二定律求拋出瞬間乒乓球的加速度的大�。�

解答 解：（1）以乒乓球?yàn)檠芯繉?duì)象，從地面拋出到落回地面的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
-Wf=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
解得乒乓球克服空氣阻力所做的功為：Wf=1J
（2）設(shè)空氣阻力與速率的關(guān)系為：f=kv
落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則有：kv=mg
乒乓球拋出瞬間，由牛頓第二定律得：kv0+mg=ma
聯(lián)立解得：a=4g
答：（1）從拋出到落地過(guò)程中乒乓球克服空氣阻力所做的功是1J；
（2）拋出瞬間乒乓球的加速度的大小是4g．

點(diǎn)評(píng) 本題中空氣阻力是變力，只能用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求出克服阻力做功，不能運(yùn)用功的計(jì)算公式求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．某振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=2sin（2πt+$\frac{π}{6}$） cm，則該振子振動(dòng)的振幅和周期為（　　）
A．2 cm，1 sB．2 cm，2π sC．1 cm，$\frac{π}{6}$ sD．1 cm，2π s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．某人設(shè)計(jì)的“水上撐桿跳遠(yuǎn)”比賽的設(shè)施如圖，AB為半徑R=16m、圓心角θ=37°的豎直圓弧滑道，與水平滑道BC相切于B點(diǎn)，C端恰位于水池邊緣，池水足夠深和寬，水面比C點(diǎn)低H=1m，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化為如圖模型：運(yùn)動(dòng)員手握一根足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈性桿從A點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入水平滑道后適時(shí)將桿前端抵在C點(diǎn)（此后裝置使桿端不離開(kāi)C點(diǎn)），用力蹬滑道后跳起，桿繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)到豎直方向且伸直時(shí)，運(yùn)動(dòng)員放開(kāi)桿水平飛出，最終腳觸水身體豎直落入水中，觸水點(diǎn)離C點(diǎn)的水平距離作為比賽成績(jī)．
假設(shè)m=60kg的運(yùn)動(dòng)員完全按照以上模型完成比賽，在下滑過(guò)程中忽略其重心到滑道的距離，在起跳前和觸水的瞬間，其重心均比腳底高h(yuǎn)=1m（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空氣阻力和滑道上的摩擦阻力）
（1）求運(yùn)動(dòng)員剛滑到B點(diǎn)瞬間滑道對(duì)他的支持力N的大小；
（2）若放開(kāi)桿瞬間運(yùn)動(dòng)員重心距滑道BC的高度L=3.2m，比賽成績(jī)x=4m，求他起跳蹬滑道做的功W．
（3）若運(yùn)動(dòng)員起跳蹬滑道做的功為W1=180J，通過(guò)改變握竿的位置獲得不同的成績(jī)，求他的最好成績(jī)xmax．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

18．如圖為湖邊一傾角為30°的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O．一人站在A點(diǎn)處以速度v0沿水平方向扔小石塊，已知AO=40m，重力加速度g=10m/s2，忽略人的身高，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．若v0＞20 m/s，則石塊可以落入水中
B．若v0＜20 m/s，則石塊不能落入水中
C．若石塊能落入水中，則v0越大，落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越大
D．若石塊不能落入水中，則石塊落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角與v0無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為M和m，用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩相連，A物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，在A物體加速向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（B物體落地前），繩子對(duì)A的拉力大小為（　�。�
A．mgB．μMgC．mg-μMgD．$\frac{mMg（1+μ）}{M+m}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．在一條平直的公路上，甲、乙兩車(chē)同向行駛，乙車(chē)以10m/s的速度勻速行駛，甲車(chē)在乙車(chē)的后面作加速度大小為2m/s2勻減速行駛，甲車(chē)的初速度為15m/s．試討論，在甲車(chē)開(kāi)始減速時(shí)，兩車(chē)間的距離L滿(mǎn)足什么條件可以使：
（1）兩車(chē)不相遇：
（2）兩車(chē)只能相遇一次
（3）兩車(chē)能兩次相遇．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．如圖所示，質(zhì)量為m的小球A系在長(zhǎng)為l的輕繩一端，另一端系在質(zhì)量為M的小車(chē)支架的O點(diǎn)．現(xiàn)用手將小球拉至水平，此時(shí)小車(chē)靜止于光滑水平面上，放手讓小球擺下與B處固定的橡皮泥碰擊后粘在一起，則在此過(guò)程中小車(chē)的位移是（　　）
A．向右，大小為$\frac{m}{M}$lB．向左，大小為$\frac{m}{M}$l
C．向右，大小為$\frac{m}{M-m}$lD．向左，大小為$\frac{m}{M+m}$l

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，一開(kāi)口向下、質(zhì)量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質(zhì)量的氣體．活塞與氣缸被一彈簧支起，氣缸內(nèi)壁光滑且氣缸與活塞均可與外界進(jìn)行熱交換，由于外界環(huán)境的溫度緩慢降低，被封閉氣體向外界釋放熱量Q，同時(shí)其內(nèi)能減少△U，已知大氣壓強(qiáng)為P0，氣缸的橫截面積為S，氣缸壁厚忽略不計(jì)，重力加速度為g，則在溫度降低的過(guò)程中：
①被封氣體的體積V減�。ㄌ睢霸龃蟆保皽p小”、“不變”）．
②活塞移動(dòng)距離x為0．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體置于水平地面上，所受水平拉力F在2s時(shí)間內(nèi)的變化圖象如圖乙所示其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示，g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．2 s末物體回到出發(fā)點(diǎn)
B．2 s內(nèi)物體的加速度不變
C．物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1
D．m=5kg

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