一密度為0.5×kg/的木球自水面上5m高處自由落下，河水流速為2m/s，不計水的阻力，并設(shè)木球接觸水面后即完全浸入水中，試求木球第一次落入水中的落點(diǎn)位置與浮出水面位置的距離．(g取10m/)

答案：4m
解析：

解：畫出小球運(yùn)動的示意圖如圖所示．

在空中，，

所以．

在水中，木球受重力和浮力，設(shè)木球體積為y，

則有　，

即　，

　　，

代入數(shù)據(jù)得　．

木球進(jìn)入水中后在豎直方向以10m/s的初速度，10m/的加速度做勻減速直線運(yùn)動，直到下沉到最低點(diǎn)，末速度為零．

運(yùn)動時間　，

木球上浮到水面的過程與下沉過程受力相同，加速度相同，豎直距離也相同，所用時間必相同．

全過程所用時間　，

球在水平方向的位移．

木球的運(yùn)動可分為兩個過程，一個是在空中的自由落體運(yùn)動，另一個是在水中做勻變速曲線運(yùn)動，這個曲線運(yùn)動可類似于平拋運(yùn)動來處理，分解為水平方向的勻速運(yùn)動和豎直方向的勻變速直線運(yùn)動．

木球落入水中后，由于河水的流動，使木球具有水平分速度，同時豎直方向在重力和浮力作用下做勻變速運(yùn)動，木球運(yùn)動不符合平拋運(yùn)動的定義，但可以用處理平拋物體運(yùn)動方法即運(yùn)動的分解來求解．任何復(fù)雜的曲線運(yùn)動都可以借助于運(yùn)動的分解來研究．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

A．一個質(zhì)量為0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1.0kg的另一小球B發(fā)生正碰，碰后A以0.2m/s的速度被彈回，碰后兩球的總動量為
1
1
kg?m/s，B球的速度為
1.1
1.1
m/s．
22B．若測得“嫦娥二號”在月球（可視為密度均勻的球體）表面附近圓形軌道運(yùn)動的周期為T，已知萬有引力恒量為G，半徑為R的球體體積公式V=
4
3
πR3，則“嫦娥二號”的角速度為
2π
T
2π
T
，估算月球的密度為
3π
GT2
3π
GT2
．（用已知字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．選修3-3
（1）有以下說法：其中正確的是
AEF
AEF
．
A．“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B．理想氣體在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C．氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強(qiáng)就越大
D．物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強(qiáng)也增大
G．讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動，小球的運(yùn)動是可逆過程
（2）如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2，且空氣柱的高度增加了△l，已知加熱時氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？請在下面的圖乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象（包括在圖象上標(biāo)出過程的方向）．
（3）一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L，密度為3kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為15g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù)．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
BD
BD

A．交通警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的干涉原理
B．電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C．單縫衍射中，縫越寬，條紋越亮，衍射現(xiàn)象也越明顯
D．地面上測得靜止的直桿長為L，則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L
（2）如圖所示，一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運(yùn)動，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN=8cm．從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時開始計時，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時間為0.2s，則小球的振動周期為
0.8
0.8
s，振動方程的表達(dá)式為x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm；
（3）一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P此時刻沿-y運(yùn)動，經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置，波速為5m/s，那么：
①該波沿
-x
-x
（選填“+x”或“-x”）方向傳播；
②圖中Q點(diǎn)（坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn)）的振動方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm；
③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=
2.5
2.5
m．
C．選修3-5
（1）下列說法中正確的是
BC
BC

A．X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B．一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子，自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C．放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
D．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短
（2）下列敘述中不符合物理學(xué)史的是
BCD
BCD

A．麥克斯韋提出了光的電磁說
B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）
（3）兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg．兩磁鐵的N極相對．推動一下，使兩車相向運(yùn)動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運(yùn)動過程中始終未相碰，則兩車最近時，乙的速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)A．選修3-3
（1）有以下說法：其中正確的是
 
．
A．“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B．理想氣體在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C．氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強(qiáng)就越大
D．物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強(qiáng)也增大
G．讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動，小球的運(yùn)動是可逆過程
（2）如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2，且空氣柱的高度增加了△l，已知加熱時氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？請在下面的圖乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象（包括在圖象上標(biāo)出過程的方向）．
B．選修3-5
（1）下列說法中正確的是 
A．X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同
B．一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子，自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C．放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
D．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短
（2）下列敘述中不符合物理學(xué)史的是
A．麥克斯韋提出了光的電磁說
B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）
（3）兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg．兩磁鐵的N極相對．推動一下，使兩車相向運(yùn)動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運(yùn)動過程中始終未相碰，則兩車最近時，乙的速度為多大？

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

一密度為0.5×kg/的木球自水面上5m高處自由落下，河水流速為2m/s，不計水的阻力，并設(shè)木球接觸水面后即完全浸入水中，試求木球第一次落入水中的落點(diǎn)位置與浮出水面位置的距離．(g取10m/)

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