【題目】小軍看到打樁機(jī)，對(duì)打樁機(jī)的工作原理產(chǎn)生了興趣．他構(gòu)建了一個(gè)打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型，如圖甲所示．他設(shè)想，用恒定大小的拉力F拉動(dòng)繩端B，使物體從A點(diǎn)(與釘子接觸處)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)后自由下落并撞擊釘子，將釘子打入一定深度．按此模型分析，若物體質(zhì)量m＝1kg，上升1m高度時(shí)撤去拉力，撤去拉力前物體的動(dòng)能Ek與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示．(g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)

(1)求物體上升到0.4m高度處F的瞬時(shí)功率；

(2)若物體撞擊釘子后瞬間彈起，且使其不再落下，釘子獲得20J的動(dòng)能向下運(yùn)動(dòng)，釘子總長(zhǎng)為10cm，撞擊前插入部分可以忽略，不計(jì)釘子重力．已知釘子在插入過(guò)程中所受的阻力Ff與深度x的關(guān)系圖象如圖丙所示，求釘子能夠插入的最大深度．

【答案】(1)瞬時(shí)功率為120W (2)最大深度為0.02m．

【解析】試題分析：（1）動(dòng)能與勢(shì)能之和是物體的機(jī)械能，由圖2所示圖象可以求出物體上升0.4m時(shí)物體的速度，根據(jù)動(dòng)能定律求得力F的大小，然后代入功率的計(jì)算式即可；
（2）釘子在插入過(guò)程中所受阻力f對(duì)釘子做功，數(shù)值等于釘子動(dòng)能的改變，根據(jù)動(dòng)能定律即可求得結(jié)果．

（1）撤去F前，根據(jù)動(dòng)能定理，有

由圖象乙得，斜率為，

代入數(shù)據(jù)解得，

又由圖象得時(shí)， ，即
代入數(shù)據(jù)解得．
（2）碰撞后，對(duì)釘子，有，

由于平均阻力是最大阻力的一半，所以

又由圖象丙得

代入數(shù)據(jù)解得：

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：

【題目】為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:

第一步:把帶有定滑輪的木板（有滑輪的）一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m的重錘相連,重錘后連一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng),如圖甲所示．

第二步:保持長(zhǎng)木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)木板靠近滑輪處,取下細(xì)繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后接通電源,釋放滑塊,使之從靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng),打出紙帶,如圖乙所示．打出的紙帶如圖丙所示．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

（1）已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為Δt,根據(jù)紙帶求滑塊速度,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB＝________．

（2）已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,要測(cè)出某一過(guò)程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過(guò)程滑塊________（寫出物理名稱及符號(hào),只寫一個(gè)物理量）,合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合＝________．

（3）算出滑塊運(yùn)動(dòng)OA、OB、OC、OD、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度v,以v2為縱軸、W為橫軸建立坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2－W圖像,可知該圖像是一條________,根據(jù)圖像還可求得________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖甲所示的電路中，四節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格為“3.8V，0.3A”．合上開關(guān)S后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)片，A、B燈都不亮．

（1）用多用電表的直流電壓擋檢查故障（只有一處故障），

①選擇開關(guān)置于下列量程的_____擋較為合適（用字母序號(hào)表示）；

A．2.5V

B．10V

C．50V

D．250V

②測(cè)得c、d間電壓約為5.8V，e、f間電壓為0，則故障是_____；

A．A燈絲斷開

B．B燈絲斷開

C．d、e間連線斷開

D．B燈被短路

（2）接著換用歐姆表的“×1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)“歐姆調(diào)零”，

①測(cè)試前，一定要將電路中的開關(guān)S_____（填“斷開”或“閉合”）；

②測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí)，某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為_____Ω，此時(shí)測(cè)量的是_____間電阻．根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為_____Ω（此空保留三位有效數(shù)字），它不等于測(cè)量值，原因是：_____．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻，O點(diǎn)開始向正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.2s，O點(diǎn)第一次到達(dá)正方向最大位移處，某時(shí)刻形成的波形如圖所示，下列說(shuō)法正確的是 （____）

A．該橫波的波速為5m/s

B．質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N都運(yùn)動(dòng)起來(lái)后，它們的運(yùn)動(dòng)方向總相反

C．在0.2s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為1m

D．在t=2.6s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

E．圖示波形圖可能是t=1.2s時(shí)刻的．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在長(zhǎng)方形abcd區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)為ad邊的中點(diǎn)，ab = 2ad。由氕核和氘核（重力不計(jì)）組成的一細(xì)束粒子流沿與ab平行的方向以相同的速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中。下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 氕核和氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為2∶1

B. 若氘核從Od邊射出磁場(chǎng)，則氕核和氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2

C. 若氕核從d點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則氕核和氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1

D. 若氕核從cd邊的中點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則氘核從cd邊射出磁場(chǎng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD豎直放置的光滑絕緣細(xì)管道，其中AB部分是半徑為R的圓弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，兩部分管道恰好相切于B．水平面內(nèi)的M、N、B三點(diǎn)連線構(gòu)成邊長(zhǎng)為L等邊三角形，MN連線過(guò)C點(diǎn)且垂直于BCD．兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷分別固定在M、N兩點(diǎn)，電荷量分別為+Q和-Q．現(xiàn)把質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球（小球直徑略小于管道內(nèi)徑，小球可視為點(diǎn)電荷），由管道的A處?kù)o止釋放，已知靜電力常量為k，重力加速度為g．求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)受到電場(chǎng)力的大��；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小；

（3）小球運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)B處時(shí)，小球?qū)艿缐毫Φ拇笮?/span>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)原子核俘獲一個(gè)中子后發(fā)生裂變反應(yīng)，一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為

，則下列說(shuō)法正確的是

A. X原子核中含有38個(gè)中子

B. X原子核中含有94個(gè)核子

C. 因?yàn)榱炎冡尫拍芰浚鶕?jù)E=mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減小

D. 因?yàn)榱炎冡尫拍芰浚?/span>與的比結(jié)合能都小于核

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】三束單色光1、2和3的波長(zhǎng)分別為λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分別用這三束光照射同一種金屬．已知用光束2照射時(shí)，恰能產(chǎn)生光電子．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 用光束1照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子

B. 用光束3照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子

C. 用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多

D. 用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈、正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈變亮，燈變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是（ ）

A. 斷路 B. 斷路 C. 短路 D. 短路

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案