16．某興趣小組制作了一“石炮”，結(jié)構(gòu)如圖所示．測(cè)得其長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L=4.8m，石塊“炮彈”的質(zhì)量m=10.0kg，初始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面間的夾角α=30°．在水平地面上演練，將石塊裝在長(zhǎng)臂末端的開(kāi)口籮筐中，對(duì)短臂施力，使石塊升高并獲得速度，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石塊即被水平拋出，熟練操作后，石塊水平射程穩(wěn)定在x=19.2m．不計(jì)空氣阻力，長(zhǎng)臂和籮筐的質(zhì)量忽略不計(jì)．求：
（1）石塊被水平拋出的初速度是多大？
（2）要達(dá)到上述射程人要做多少功．

分析 （1）石塊被投出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平距離和高度，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列式，即可求出石塊剛被投出時(shí)的速度大小v0；
（2）長(zhǎng)臂從開(kāi)始位置到豎直位置的過(guò)程中，重力做負(fù)功，投石機(jī)對(duì)石塊做功，由動(dòng)能定理求解人做的功．

解答 解：（1）石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：
水平方向：s=v0t…①
豎直方向：$h=\frac{1}{2}g{t^2}$…②
由幾何關(guān)系有 h=L+Lsinθ…③
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v0=16m/s…④
（2）長(zhǎng)臂從初始位置轉(zhuǎn)到豎直位置，根據(jù)動(dòng)能定理得：
 $W-mgh=\frac{1}{2}m{v_0}^2-0$…⑤
代入數(shù)據(jù)解得：W=2000J…⑥
答：（1）石塊被水平拋出的初速度是16m/s．
（2）要達(dá)到上述射程人要做2000J的功．

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(lái)源： 題型：解答題

6．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做C（填答案前的字母）．
A．是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑．
B．是為了增大橡皮筋對(duì)小車的彈力．
C．是為了使橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功．
D．是為了使橡皮筋松弛后小車做勻加速運(yùn)動(dòng)．
（2）以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確，它是D．
A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、…．所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W、…．
B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ǹ梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜．
C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太�。�
D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算．
（3）若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-v草圖如圖2所示，根據(jù)圖線形狀可知，對(duì)W與v的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是AB．
A．W∝$\sqrt{v}$
B．W∝$\frac{1}{v}$
C．W∝v2
D．W∝v3．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，已知在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的位移為x，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．可求出物體在時(shí)間t時(shí)的速度
B．可求出物體的加速度
C．可求出物體通過(guò)$\frac{x}{2}$時(shí)的速度
D．可求出物體在這段時(shí)間內(nèi)中間間隔的瞬時(shí)速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．如圖所示，質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)．當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向，繩b在水平方向，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，若繩a、b的長(zhǎng)分別為la、lb，且la＞$\frac{{ω}^{2}}{2g}$lb2，則（　�。�
A．繩b燒斷前，繩a的拉力等于mg，繩b的拉力等于mω2lb
B．繩b燒斷瞬間，繩a的拉力等于mg
C．繩b燒斷后，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)前后擺動(dòng)
D．繩b燒斷后，小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．關(guān)于合力與分力的說(shuō)法（　�。�
A．合力一定大于分力
B．兩個(gè)已知力間的夾角越小，合力越小
C．在力的分解中，如果已知兩個(gè)分力方向，那么它的解是唯一解
D．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．如圖所示，B物體放在粗糙的水平面上，當(dāng)A物體沿B物體的斜面勻速下滑時(shí)，楔形木塊B在粗糙水平地面上始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．木塊A所受外力的個(gè)數(shù)為2個(gè)
B．楔形木塊B所受外力的個(gè)數(shù)為5個(gè)
C．桌面與楔形木塊B之間的靜摩擦力一定不為零
D．地面對(duì)楔形木塊B的支持力一定等于A、B重力大小之和

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示，高為0.5m、傾角為30°的斜面ABC固定在水平地面上，一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)斜面上的輕質(zhì)定滑輪，繩兩端各系一小物塊a和b．a(chǎn)的質(zhì)量為m，置于水平地面上；b的質(zhì)量為4m，置于斜面上用手托住，距斜面底端A處擋板的距離為d=0.25m，此時(shí)輕繩剛好拉緊，現(xiàn)從靜止釋放物塊b，b與擋板碰撞后速度立刻變?yōu)榱悖髲撵o止開(kāi)始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度．（g=10m/s2）（不計(jì)一切摩擦）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物體放在粗糙水平面上，用力F=10N的力斜向下推物體，F(xiàn)與水平面成37°角，物體與平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．則：
（1）畫(huà)出物體的受力圖
（2）求物體受到地面的支持力；
（3）求物體所受到的摩擦力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖所示，在同一直線上，甲車以8m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)乙車正以16m/s的速度向甲車駛來(lái)，乙車駕駛員立即剎車，緊接著加速倒退，結(jié)果恰好沒(méi)有相撞，設(shè)乙車剎車過(guò)程和加速倒退過(guò)程均為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度大小均為a=4m/s2，求乙車司機(jī)發(fā)現(xiàn)甲車向自己駛來(lái)而立即開(kāi)始剎車時(shí)，兩車相距多遠(yuǎn)？

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