2.“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的一種設(shè)備,它實(shí)際上是一個(gè)費(fèi)力杠桿.如圖所示,某中學(xué)“研學(xué)小組”用自制的拋石機(jī)演練拋石過程.所用拋石機(jī)長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L=4.8m,質(zhì)量m=5kg的石塊裝在長(zhǎng)臂末端的口袋中.開始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面間的夾角為α=30°,對(duì)短臂施力,使石塊經(jīng)較長(zhǎng)路徑獲得較大的速度,當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),石塊被水平拋出,石塊落地位置與拋出點(diǎn)間的水平距離s=19.2m.不計(jì)空氣的阻力,當(dāng)?shù)刂亓铀俣热=10m/s2.求:
(1)石塊剛被拋出到落地所用的時(shí)間t;
(2)石塊剛被拋出時(shí)的速度v0大;
(3)拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功W.

分析 1、石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解時(shí)間;
2、根據(jù)幾何關(guān)系求出平拋運(yùn)動(dòng)的高度,從而根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,結(jié)合水平距離求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度.
3、長(zhǎng)臂從開始位置到豎直位置的過程中,重力做負(fù)功,投石機(jī)對(duì)石塊做功,由動(dòng)能定理求解投石機(jī)對(duì)石塊所做的功W.

解答 解:(1)石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)
h=L+Lsina                    
豎直方向:h=$\frac{1}{2}$gt2                        
可得:t=1.2s                         
(2)石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)
水平方向:s=v0t                          
可得:v0=16m/s                     
(3)長(zhǎng)臂從初始位置轉(zhuǎn)到豎直位置,根據(jù)動(dòng)能定理
W-mgh=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$                
可得:W=1000J 
答:(1)石塊剛被拋出到落地所用的時(shí)間是1.2s;
(2)石塊剛被拋出時(shí)的速度v0大小是16m/s;
(3)拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功是 1000J.

點(diǎn)評(píng) 本題是動(dòng)能定理與平拋運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用,平拋運(yùn)動(dòng)采用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法研究,運(yùn)用動(dòng)能定理求變力做功,都是經(jīng)常運(yùn)用的方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波,t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示.
(1)若波向右傳播,此時(shí)剛好傳到B點(diǎn),再經(jīng)過0.6s,P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷,求:
①該波的速度V和周期T
②從t=0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷的過程中,X=0處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程S
(2)若該列波的傳播速度大小為10m/s,且波形由實(shí)線變成虛線需要經(jīng)歷0.8s的時(shí)間,則該列波的傳播方向如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.氦原子核由兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子組成,這兩個(gè)質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫(kù)侖力和核力,則3種力從大到小的排列順序是( 。
A.核力、萬有引力、庫(kù)侖力B.萬有引力、庫(kù)侖力、核力
C.庫(kù)侖力、核力、萬有引力D.核力、庫(kù)侖力、萬有引力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一個(gè)人站在陽(yáng)臺(tái)上,以相同的速率分別把三個(gè)球豎直向下、豎直向上、水平拋出.不計(jì)空氣阻力.則( 。
A.平拋球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)B.上拋球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)
C.三球落地時(shí),上拋球速度最小D.三球落地時(shí),下拋球速度最小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,已知實(shí)驗(yàn)室中使用的酒精油酸溶液的濃度為A,N滴溶液的總體積為V.在淺盤中的水面上均勻撒上痱子粉,將一滴溶液滴在水面上,待油膜穩(wěn)定后,在帶有邊長(zhǎng)為a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓(如圖所示),測(cè)得油膜占有的正方形小格個(gè)數(shù)為X.
①用以上字母表示油酸分子的大小d=$\frac{AV}{NX{a}^{2}}$.
②從圖中數(shù)得X=47.
③我們通?梢詤⒄找恍⿺(shù)據(jù)來分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否合理.本實(shí)驗(yàn)可以參照一般分子直徑的數(shù)量級(jí).一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10-10m.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,A、B和O位于同一條直線上,波源O產(chǎn)生的橫波沿該直線向左、右兩側(cè)傳播,波速均為v.當(dāng)波源起振后經(jīng)過時(shí)間△t1,A點(diǎn)起振,再經(jīng)過時(shí)間△t2,B點(diǎn)起振,此后A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)方向始終相反,則下列說法中正確的是(  )
A.A、B兩點(diǎn)的起振方向相反
B.波源周期的最大值為△t2
C.該列橫波的波長(zhǎng)為$\frac{2v△{t}_{2}}{2n+1}$(n=0,1,2,…)
D.A、B兩點(diǎn)之間的距離一定為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.下列說法中正確的是( 。
A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
B.液晶像液體一樣具有流動(dòng)性,而其光學(xué)性質(zhì)和某些晶體相似
C.當(dāng)人們感到潮濕時(shí),空氣的相對(duì)濕度一定較大
D.用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)力,說明分子間有斥力
E.物體的溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子的平均動(dòng)能就越大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.表是某金屬線材的試驗(yàn)數(shù)據(jù)
長(zhǎng)度拉力
伸長(zhǎng)
截面積
250N500N750N1000N
1m0.05cm20.04cm0.08cm0.12cm0.16cm
2m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cm
1m0.10cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm
請(qǐng)你利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)采用哪種實(shí)驗(yàn)方法D
A.等效替代法   B.理想化方法   C.類比法   D.控制變量法
(2 )總結(jié)上述分析,該金屬線材伸長(zhǎng)量X隨拉力F、長(zhǎng)度L、橫截面積S的變化而變化,其表達(dá)式X=x=k $\frac{FL}{S}$.
(3)現(xiàn)有一根用上述材料所制成的金屬桿,長(zhǎng)為4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計(jì)要求它受到拉力后伸長(zhǎng)不超過原長(zhǎng)的$\frac{1}{1000}$,則受到的最大拉力為1×104N.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.單擺的周期在發(fā)生下述哪種變化時(shí)將會(huì)增大( 。
A.擺球質(zhì)量增大B.單擺的擺長(zhǎng)減小
C.單擺從赤道移到北極D.單擺從海平面移到高山上

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同步練習(xí)冊(cè)答案