分析 (1)桿第一次落地前桿與物塊都做自由落體運(yùn)動,應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式可以求出桿第一次落地的速度.
(2)應(yīng)用牛頓第二定律求出物塊的加速度,然后應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的位移公式求出物塊在桿上運(yùn)動的時間.
(3)應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的速度公式求出物塊觸地時的速度大。
解答 解:(1)桿第一次剛要觸地前,桿和物塊做自由落體運(yùn)動,
由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式得:${v}_{0}^{2}=2gH$,
解得:v0=$\sqrt{2gH}$=$\sqrt{2×10×0.8}$=4m/s,
物塊自由下落的時間:t1=$\frac{{v}_{0}}{g}$=$\frac{4}{10}$=0.4s;
(2)桿第一次與地面碰撞后,物塊向下做勻加速直線運(yùn)動,
桿先向上做勻減速直線運(yùn)動,速度變?yōu)榱愫笤傧蛳伦鰟蚣铀僦本運(yùn)動,
如此反復(fù),物塊落地前物塊一直在桿上運(yùn)動,物塊的加速度:
a=$\frac{Mg-f}{M}$=$\frac{Mg-mg}{M}$=$\frac{2×10-1×10}{2}$=5m/s2,
桿第一次落地到物塊落地過程物塊一直向下做勻加速直線運(yùn)動,
由勻變速運(yùn)動的位移公式得:L=v0t2+$\frac{1}{2}$at22,
即:6.9=4t2+$\frac{1}{2}$×5×t22,
解得:t2=0.84s,
物塊在桿上的運(yùn)動時間:t=t1+t2=1.24s;
(3)物塊剛要觸地時的速度大小:
v=v0+at2=4+5×0.84=8.2m/s;
答:(1)桿第一次剛要觸地時速度的大小v0為4m/s;
(2)物塊在桿上運(yùn)動的時間為1.24s;
(3)物塊剛要觸地時速度大小為8.2m/s.
點(diǎn)評 本題考查了求速度與運(yùn)動時間問題,本題物體的運(yùn)動過程復(fù)雜,難度較大,分析清楚物體的運(yùn)動過程與受力情況是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式可以解題.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 金屬球上升穿越磁場過程中,所受安培力方向始終向下 | |
B. | 金屬球下落穿越磁場過程中,加速度逐漸增大 | |
C. | 金屬球上升和下落穿越磁場過程中,安培力做功相等 | |
D. | 屬球上升和下落穿越磁場過程中,產(chǎn)生的焦耳熱相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 52.8kW•h | B. | 26.4kW•h | C. | 39.6kW•h | D. | 79.2kW•h |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 第1s末質(zhì)點(diǎn)的速度改變方向 | B. | 第2s末質(zhì)點(diǎn)的加速度改變方向 | ||
C. | 第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)的位置相同 | D. | 第4s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零 |
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