一個人站在距地面高h=15m處,將一個質(zhì)量為m=100g的石塊以v0=10m/s的速度斜向上拋出.(g取10m/s2
(1)若不計空氣阻力,求石塊落地時的速度.
(2)若石塊落地時速度的大小為vt=19m/s,求石塊克服空氣阻力做的功.
(1)石塊由A到B過程,根據(jù)動能定理,有:
mgh=
1
2
mv2-
1
2
m
v20

解得:
v=
v20
+2gh
=
100+2×10×15
=20m/s
(2)石塊由A到B.根據(jù)動能定理,有:
mgh-W=
1
2
m
v2t
-
1
2
m
v20

解得:W=mgh+
1
2
m(
v20
-
v2t
)
=0.1×10×15+
1
2
×0.1×(100-192)
=1.95J
答:(1)石塊落地時的速度為20m/s.
(2)石塊克服空氣阻力做的功為1.95J.
練習冊系列答案
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如圖所示,內(nèi)壁光滑的絕緣管做在的圓環(huán)半徑為R,位于豎直平面內(nèi).管的內(nèi)徑遠小于R,以環(huán)的圓心為原點建立平面坐標系xoy,在第四象限加一豎直向下的勻強電場,其它象限加垂直環(huán)面向外的勻強磁場.一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球在管內(nèi)從b點由時靜止釋放,小球直徑略小于管的內(nèi)徑,小球可視為質(zhì)點.要使小球能沿絕緣管做圓周運動通過最高點a.
(1)電場強度至少為多少?
(2)在(1)問的情況下,要使小球繼續(xù)運動,第二次通過最高點a時,小球?qū)^緣管恰好無壓力,勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大?(重力加速度為g)

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如圖所示,在游樂節(jié)目中,要求選手從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā),沿著動摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后剛好落到水池中的浮臺上.設(shè)滑道可以伸縮,其水平距離為L,B點的高度h可由選手自由調(diào)節(jié)(取g=10m/s2).要求:

(1)選手到達B點的速度表達式;
(2)試證明選手落到浮臺上的速度大小與B點的高度h無關(guān);
(3)同學甲認為B點的高度h越大,選手在空中飛越的時間越長,在浮臺上的落點距岸邊C越遠;同學乙認為B點的高度h越小,選手到達B點的水平速度越大,在浮臺上的落點距岸邊C越遠,請通過推算說明你的觀點.

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高臺滑雪運動員經(jīng)過一段弧長為s=
10π
3
m的圓弧后,從圓弧上的O點水平飛出,圓弧半徑R=10m,他在圓弧上的O點受到的支持力為820N.運動員連同滑雪板的總質(zhì)量為50kg,他落到了斜坡上的A點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,如右圖所示.忽略空氣阻力的影響,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)運動員離開O點時的速度大小?
(2)運動員在圓弧軌道上克服摩擦力做的功?
(3)運動員落到斜坡上的速度大?

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一輕彈簧的左端固定在墻壁上,右端自由,一質(zhì)量為m的滑塊從距彈簧右端L0的P點以初速度v0正對彈簧運動,如圖所示,滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,在與彈簧碰后反彈回來,最終停在距P點為L1的Q點,求:在滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧最大壓縮量為多少?

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如圖甲所示,水平加速電場的加速電壓為U0,在它的右側(cè)有由水平正對放置的平行金屬板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場,已知偏轉(zhuǎn)電場的板長L=0.10m,板間距離d=5.0×10-2m,兩板間接有如圖15乙所示的隨時間變化的電壓U,且a板電勢高于b板電勢.在金屬板右側(cè)存在有界的勻強磁場,磁場的左邊界為與金屬板右側(cè)重合的豎直平面MN,MN右側(cè)的磁場范圍足夠大,磁感應(yīng)強度B=5.0×10-3T,方向與偏轉(zhuǎn)電場正交向里(垂直紙面向里).質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電壓U0=50V的加速電場后,連續(xù)沿兩金屬板間的中線OO′方向射入偏轉(zhuǎn)電場中,中線OO′與磁場邊界MN垂直.已知帶電粒子的比荷
q
m
=1.0×108C/kg,不計粒子所受的重力和粒子間的相互作用力,忽略偏轉(zhuǎn)電場兩板間電場的邊緣效應(yīng),在每個粒子通過偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域的極短時間內(nèi),偏轉(zhuǎn)電場可視作恒定不變.
(1)求t=0時刻射入偏轉(zhuǎn)電場的粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離;
(2)求粒子進入磁場時的最大速度;
(3)對于所有進入磁場中的粒子,如果要增大粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離,應(yīng)該采取哪些措施?試從理論上推理說明.

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當滑片P從a緩慢滑向b時,處在光滑絕緣的半圓(半徑為R)形碗底部的質(zhì)量為m的帶電小球,從碗底部M緩慢運動至碗口N,在此過程中電場力對小球做了______的功,碗對小球作用力的最小值為______.(平行板與水平方成37°角)

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滑雪者從A點由靜止沿斜面滑下,經(jīng)一平臺水平飛離B點,地面上緊靠著平臺有一個水平臺階,空間幾何尺度如圖所示、斜面、平臺與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)為μ,假設(shè)滑雪者由斜面底端進入平臺后立即沿水平方向運動,且速度大小不變.求:
(1)滑雪者離開B點時的速度大;
(2)滑雪者從B點開始做平拋運動的水平距離s.

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如圖,質(zhì)量m=4.0kg的物體在恒力F=40N作用下,由靜止開始沿水平面運動x=2.0m,力F與水方向的夾角α=37°,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,求該過程中:
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)地面對物體的摩擦力Ff的大。
(2)物體獲得的動能Ek

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