10.如圖所示裝置,小木通abcd的質(zhì)量為M=2kg,高L=0.2m,其上沿ab離擋板E的豎直距離h=1m,在小木桶內(nèi)放有一質(zhì)量m=1kg的小石塊P(視為質(zhì)點).現(xiàn)通過細繩對小木桶施加一個豎直向上的恒力為F,使小木桶由靜止開始向上運動,小木桶的上沿ab與擋板E相碰后便立即停止運動,之后小石塊P豎直上拋,上升的最大高度恰好與ab相平.g=10m/s2,空氣阻力和定滑輪摩擦均忽略不計,求:
(1)小石塊豎直上拋初速度多大?
(2)拉力F做功多大?

分析 (1)木桶停止運動時,小石塊做豎直上拋運動,可以求出石塊的速度;
(2)由動能定理可以求出木桶對石塊做的功.

解答 解:(1)小木桶停止運動,小石塊P作豎直上拋運動,此時它們的速度為v:由勻變速運動的速度公式可得:v2=2gL,
解得:v=$\sqrt{2gL}$=$\sqrt{2×10×0.2}$=2m/s,
(2)對整體分析,由動能定理得:
W-(M+m)gh=$\frac{1}{2}$(M+m)v2
解得:W=(M+m)gh+$\frac{1}{2}$(M+m)v2=(2+1)×10×1+$\frac{1}{2}×$(2+1)×22=36J;
答:(1)小石塊豎直上拋初速度為2m/s
(2)拉力F做功為36J.

點評 本題考查動能定理的應(yīng)用,要注意分析清楚物體運動過程,應(yīng)用運動學(xué)公式、牛頓第二定律與動能定理即可正確解題.注意明確拉力的功轉(zhuǎn)化為重力勢能和兩物體的動能,不能忽略桶的動能.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖為一位于墻角的斜面,其傾角為37°,一輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m的小球上,另一端固定在墻上,彈簧水平放置,小球在斜面上靜止時,彈簧處于伸長狀態(tài),則( 。
A.小球一定受四個力作用
B.彈簧彈力可能是$\frac{4}{3}mg$
C.小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上
D.斜面對小球的作用力方向一定豎直向上

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.利用重錘下落驗證機械能守恒定律.
①為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗,有下列器材可供選擇:鐵架臺(也可利用桌邊),打點計時器以及復(fù)寫紙、紙帶,低壓直流電源,天平,秒表,毫米刻度尺,導(dǎo)線,電鍵.其中不必要的器材是低壓直流電源、天平、秒表;缺少的器材是交流電源,重錘.
②在驗證機械能守恒定律的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,測出所用重物的質(zhì)量m=1.00kg,實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,把第一個點記作O,另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量點,經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量為7.62J,動能的增加量為7.56J(取3位有效數(shù)字)

③實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要是阻力對重錘和紙帶的影響.為了減小誤差,懸掛在紙帶下的重物的質(zhì)量應(yīng)選擇質(zhì)量較大的.
④如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線是過原點的斜直線,該線的斜率等于重力加速度g.

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18.下列說法正確的是( 。
A.單擺做簡諧振動,振幅越大,周期越大
B.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象
C.在光電效應(yīng)實驗中,用同種頻率的光照射不同的金屬表面,從金屬表面逸出的光電子,最大初動能Ek越大,則這種金屬的逸出功W0越小
D.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.下列說法不符合事實的是( 。
A.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
B.法拉第發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律一電磁感應(yīng)定律
C.伽利略將斜面實驗觀察到的現(xiàn)象經(jīng)過合理外推,找到了力與運動的本質(zhì)關(guān)系
D.牛頓提出了萬有引力定律,并測得了萬有引力常量的數(shù)值

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.下列有關(guān)電現(xiàn)象的說法中正確的是(  )
A.導(dǎo)體中沒有電流時,導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷也是運動的
B.歐姆定律適用于一切導(dǎo)體
C.W=UIt適用于一切電功的計算
D.熱敏電阻阻值都是隨溫度的升高而增大的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.酒后駕駛會導(dǎo)致許多安全隱患,其中之一是駕駛員的反應(yīng)時間變長,反應(yīng)時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開始采取制動的時間.表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離;“制動距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動時的加速度大小都相同).
速度(m/s)思考距離/m制動距離/m
正常酒后正常酒后
157.515.022.530.0
2010.020.036.746.7
2512.525.054.2x
分析上表可知,下列說法不正確的是( 。
A.駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多0.5 s
B.若汽車以20 m/s的速度行駛時,發(fā)現(xiàn)前方40 m處有險情,酒后駕駛不能安全停車
C.汽車制動時,加速度大小為10 m/s2
D.表中x為66.7

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,把質(zhì)量是3kg的石塊從高為10m的山崖上向斜上方拋出,拋出的初速度大小為5m/s,若不計空氣阻力,g取10m/s2,求石塊落地時的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.關(guān)于電阻和電阻率,下列說法中正確的是( 。
A.由R=$\frac{U}{I}$可知,電阻與電壓、電流都有關(guān)系
B.由ρ=$\frac{RS}{l}$可知,ρ與R、S成正比,ρ與l成反比
C.材料的電阻率都隨溫度的升高而增大
D.對某一確定的導(dǎo)體,當(dāng)溫度升高時,發(fā)現(xiàn)它的電阻增大,說明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大

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