(15分)無(wú)風(fēng)的情況下,在離地面高為H處,將質(zhì)量為m的球以速度v0水平拋出,在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力f=kv,v是球的速度,k是已知的常數(shù),阻力的方向與速度方向相反,并且球在著地前已經(jīng)豎直向下做勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。
(1)小球剛拋出時(shí)加速度大小;
(2)求球從拋出到著地過(guò)程中克服空氣阻力做的功;
(3)若有一個(gè)與上述相同的球從同一地點(diǎn)由靜止釋放,試比較兩球落地所需時(shí)間和著地時(shí)的速度,并簡(jiǎn)述理由。
解:(1)小球剛拋出時(shí)受到的合力F=,由牛頓第二定律,F(xiàn)=ma,
解得小球剛拋出時(shí)加速度大小a=/m。
(2)球最終豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)速度為v,則mg=kv。
設(shè)球從拋出到著地過(guò)程中克服空氣阻力做的功為W,由動(dòng)能定理有,mgH-W=mv2-mv02
解得:W= mgH+mv02-。
(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,在豎直方向都是從靜止開(kāi)始的運(yùn)動(dòng),受到的合力均為Fy=mg-kvy,加速度均為ay="g-" kvy /m。故在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是相同的,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,著地時(shí)速度都是v=mg/k。
應(yīng)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理及其相關(guān)知識(shí)列方程解答。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖10甲所示,一根質(zhì)量可以忽略不計(jì)的輕彈簧,勁度系數(shù)為k,下面懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼A。手拿一塊質(zhì)量為M的木板B,用木板B托住A向上壓縮彈簧到一定程度,如圖乙所示。此時(shí)如果突然撤去木板B,則A向下運(yùn)動(dòng)的加速度a(a>g)。現(xiàn)用手控制使B以加速度a/3向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(1)求砝碼A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)求出這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程的起始和終止時(shí)刻手對(duì)木板B的作用力大小的表達(dá)式。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于豎直下拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(   )
A.豎直下拋運(yùn)動(dòng)是只受重力力作用下的運(yùn)動(dòng)。
B.豎直下拋運(yùn)動(dòng)除受重力作用外,還受到下拋力的作用。
C.豎直下拋運(yùn)動(dòng)是只受重力的直線運(yùn)動(dòng)。
D.豎直下拋運(yùn)動(dòng)可看作是自由落體運(yùn)動(dòng)和向下勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一質(zhì)量為m的小球在水平細(xì)線和與豎直方向成θ角的輕質(zhì)彈簧作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)則下列說(shuō)法正確的是(   )
A.剪斷細(xì)線的瞬間小球加速度的大小為,方向水平向右
B.剪斷細(xì)線的瞬間小球加速度的大小為,方向與水平方向夾角為向右下
C.若將彈簧剪斷的瞬間小球加速度的大小為,方向豎直向下
D.若將彈簧剪斷的瞬間小球加速度的大小為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(2012年江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)盟第一次聯(lián)考)頻閃照相是研究物理過(guò)程的重要手段,如圖所示是某同學(xué)研究一質(zhì)量為m=0.5kg的小滑塊從光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑動(dòng)時(shí)的頻閃照片。已知斜面足夠長(zhǎng),傾角為α=37°,閃光頻率為10Hz。經(jīng)測(cè)量換算獲得實(shí)景數(shù)據(jù):sl=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm。取g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,設(shè)滑塊通過(guò)平面與斜面連接處時(shí)沒(méi)有能量損失。求:
(1)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,并說(shuō)明滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后能否自行沿斜面下滑;
(2)滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,有兩個(gè)一高一低的光滑水平面,質(zhì)量M=5kg、長(zhǎng)L=4m的平板車(chē)緊靠高水平面邊緣A點(diǎn)放置,上表面恰好與高水平面平齊。質(zhì)量m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊靜止放置,距A點(diǎn)距離為L(zhǎng)0=6m,現(xiàn)用大小為5N、方向與水平方向成53°角的外力F推小滑塊,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力F,滑塊以此時(shí)的速度滑上平板車(chē);瑝K與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2

(1)求滑塊滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)求滑塊滑動(dòng)到平板車(chē)上時(shí),滑塊和平板車(chē)的加速度大小分別為多少?
(3)通過(guò)計(jì)算回答:滑塊能否從平板車(chē)的右端滑出。若能,求滑塊剛離開(kāi)平板車(chē)時(shí)相對(duì)地面的速度;若不能,試確定滑塊最終相對(duì)于平板車(chē)靜止時(shí)與平板車(chē)右端的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,質(zhì)量為m的小球與輕質(zhì)彈簧Ⅰ和水平輕繩Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于PQ,當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬間,球的加速度a應(yīng)是
A.若剪斷Ⅰ,則a=g,豎直向下
B.若剪斷Ⅱ,則a=g tan,方向水平向左
C.若剪斷Ⅰ,則a=,方向沿Ⅰ的延長(zhǎng)線
D.若剪斷Ⅱ,則a=g,豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖所示傳送帶與水平面的夾角為370,質(zhì)量為m的物體與彈簧連接,彈簧的另一端與繩連接,繩通過(guò)滑輪與質(zhì)量為M()的物體連接,當(dāng)傳送帶以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體靜止在傳送帶上,下列說(shuō)法正確的是(    )
A.當(dāng)傳送帶速度增加到2v時(shí),M將仍然靜止不動(dòng)
B.當(dāng)彈簧與物體m脫離后,傳送帶仍以v的速度運(yùn)動(dòng),物體m受到的摩擦力一直為動(dòng)力
C.當(dāng)彈簧與物體m脫離后,傳送帶仍以v的速度運(yùn)動(dòng),物體m的最終速度也為v
D.當(dāng)彈簧與物體m脫離后,傳送帶仍以v的速度運(yùn)動(dòng),傳送帶對(duì)m的作用力大小恒定

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

.地面上有一質(zhì)量為M的重物,用力F向上提它,力F變化而引起物體加速度變化的函數(shù)關(guān)系如圖所示.則關(guān)于以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(   )
A.當(dāng)F小于圖中A點(diǎn)值時(shí),物體的重力Mg>F,物體不動(dòng)
B.圖中A點(diǎn)值即為物體的重力值
C.物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度和力F成正比
D.圖線延長(zhǎng)和縱軸的交點(diǎn)B的數(shù)值等于物體在該地的重力加速度值

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