【題目】有一個小圓環(huán)瓷片最高能從h=0.18m高處靜止釋放后直接撞擊地面而不被摔壞.現(xiàn)讓該小圓環(huán)瓷片恰好套在一圓柱體上端且可沿圓柱體下滑,瓷片與圓柱體之間的摩擦力是瓷片重力的4.5倍,如圖所示.若將該裝置從距地面H=4.5m高處從靜止開始下落,瓷片落地恰好沒摔壞.已知圓柱體與瓷片所受的空氣阻力都為自身重力的0.1倍,圓柱體碰地后速度立即變?yōu)榱闱冶3重Q直方向.(g=10m/s2

1)瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時,瓷片著地時的最大速度為多少?

2)瓷片隨圓柱體從靜止到落地,下落總時間為多少?

【答案】(1)瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時,瓷片著地時的最大速度為1.8m/s;(2)瓷片隨圓柱體從靜止到落地,下落總時間為1.2s

【解析】試題分析:(1)由已知小圓環(huán)瓷片最高能從h=0.18m高處靜止釋放后直接撞擊地面而不被摔壞,由牛頓第二定律求瓷片的加速度,由運動學公式求得瓷片落地時的速度;

2)先由牛頓第二定律和運動學公式求得圓柱體落地時瓷片的速度和時間,然后對瓷片受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求瓷片圓柱體停止后瓷片下落的加速度,進而由速度時間公式求出瓷片繼續(xù)下落的時間.

解:(1)瓷片從h=0.18m處下落,加速度為a0,設瓷片質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律:mg﹣0.1mg=ma0得:a0=9m/s2,落地時速度為:v02=2a0h,得:v0==1.8m/s。

2)瓷片隨圓柱體一起加速下落,加速度為a1,則有:a1=a0=9m/s2,圓柱體落地時瓷片速度為:v12=2a1H得:v1==9m/s,下落時間為:t1===1s,瓷片繼續(xù)沿圓柱體減速下落直到落地,加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律:4.5mg+0.1mg﹣mg=ma2得:a2=3.6g=36m/s2,則瓷片繼續(xù)下落的時間為:t2===0.2s

瓷片隨圓柱體從靜止到落地,下落總時間為:t=t1+t2=1+0.2=1.2s

答:(1)瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時,瓷片著地時的最大速度為1.8m/s

2)瓷片隨圓柱體從靜止到落地,下落總時間為1.2s

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】出門旅行時,在車站、機場等地有時會看見一些旅客推著行李箱,也有一些旅客拉著行李箱在地面上行走。為了了解兩種方式哪種省力,我們作以下假設:行李箱的質(zhì)量為m=10 kg,拉力F1、推力F2與水平方向的夾角均為θ=37°(如圖所示),行李箱與地面間為滑動摩擦力,動摩擦因數(shù)為μ=0.2,行李箱都做勻速運動。試通過定量計算說明拉箱子省力還是推箱子省力。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條平行的光滑金屬導軌固定在傾角為的絕緣斜面上導軌上端連接一個定值電阻,導體棒a和b放在導軌上,與導軌垂直并接觸良好,斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi),存在著垂直斜面向上的磁場,磁感應強度大小為,已知b棒的質(zhì)量為m,a棒b棒和定值電阻的阻值均為R,導軌電阻不計,重力加速度為g。

1斷開開關S,a棒和b棒固定在磁場中,恰與導軌構成一個邊長為L的正方向,磁場從均勻增加寫出a棒所受安培力隨時間變化的表達式。

2若接通開關S,同時對a棒施以平行導軌斜向上的拉力F,使它沿導軌勻速向上運動,此時放在導軌下端的b棒恰好靜止。當a棒運動到磁場的上邊界PQ處時,撤去拉力F,a棒將繼續(xù)沿導軌向上運動一小段距離后再向下滑動,此時b棒已滑離導軌。當a棒再次滑回磁場上邊界PQ時,又恰能沿導軌勻速向下運動,求a棒質(zhì)量及拉力F的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知地球半徑為R,質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)角速度為,萬有引力恒量為G,地球同步衛(wèi)星與地球表面之間的距離為h,下列計算正確的是

A. 地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為R

B. 地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為

C. 地球同步衛(wèi)星的運行速度大小為(R+h)

D. 地球同步衛(wèi)星的運行速度大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一木板B放在水平地面上,木塊A放在木板B的上面,木塊A的右端通過彈簧測力計固定在豎直墻壁上。用力2F向左拉木板B,使它以速度v勻速運動,這時木塊A靜止,彈簧測力計的示數(shù)為F。下列說法中正確的是

A. 木板B受到的滑動摩擦力等于F

B. 地面受到的滑動摩擦力等于F

C. 若木板B以2v的速度運動,木塊A受到的滑動摩擦力等于2F

D. 若用力4F拉木板B,地面受到的滑動摩擦力等于2F

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車擬從甲地開往乙地,先由靜止啟動做勻加速直線運動,然后保持勻速直線運動,最后做勻減速直線運動,當速度減為0時剛好到達乙地。從汽車啟動開始計時,下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度,據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算可以得出汽車

時刻(s)

1.0

2.0

3.0

5.0

7.0

9.5

10.5

速度(m/s)

3.0

6.0

9.0

12

12

9.0

3.0

A.勻加速直線運動經(jīng)歷的時間為4 s

B.勻加速直線運動經(jīng)歷的時間為5 s

C.勻減速直線運動經(jīng)歷的時間為2 s

D.勻減速直線運動經(jīng)歷的時間為4 s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某質(zhì)點的速度-時間圖象,則下列說法中正確的是( )

A. 在0~6s內(nèi),質(zhì)點做勻變速直線運動 B. t=12s末,質(zhì)點的加速度為-1m/s2

C. 在6~10s內(nèi),質(zhì)點處于靜止狀態(tài) D. 在4s末,質(zhì)點運動方向改變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】升降機地板上放著一個彈簧秤,盤中放一質(zhì)量為m的物體,當秤的讀數(shù)為0.8mg時,升降機的運動可能是

A. 加速上升 B. 加速下降 C. 勻速上升 D. 勻速下降

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某質(zhì)點在03 s內(nèi)運動的vt圖象如圖所示。關于質(zhì)點的運動,下列說法正確的是( )

A. 質(zhì)點在第1 s內(nèi)的平均速度等于第2 s內(nèi)的平均速度

B. t3 s時,質(zhì)點的位移最大

C. 質(zhì)點在第2 s內(nèi)的加速度與第3 s內(nèi)的加速度大小相等,方向相反

D. 質(zhì)點在第2 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移大小相等,方向相反

查看答案和解析>>

同步練習冊答案