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如图所示,长L=75cm的质量m=2kg的平底玻璃管底部置有一玻璃小球,玻璃管从...

manfen5.com 满分网如图所示,长L=75cm的质量m=2kg的平底玻璃管底部置有一玻璃小球,玻璃管从静止开始受到一竖直向下的恒力F=12N的作用,使玻璃管竖直向下运动,经一段时间t,小球离开管口.空气阻力不计,取g=10m/s2.求:时间t和小球离开玻璃管时玻璃管的速度的大小.
设玻璃管向下运动的加速度为a,对玻璃管受力分析由牛顿第二定律列式,玻璃球作自由落体运动,玻璃管向下加速运动,根据运动学基本公式列式,再抓住位移关系列式,联立方程组即可求解. 【解析】 设玻璃管向下运动的加速度为a,对玻璃管受力分析由牛顿第二定律得,F+mg=ma① 设玻璃球和玻璃管向下运动的位移分别为s1、s2时,玻璃球离开玻璃管, 由题意得,s2-s1=L② 由玻璃球作自由落体运动得,③ 由玻璃管向下加速运动得,④ 玻璃球离开玻璃管时,玻璃管的速度v=at⑤ 由①~⑤式解得,t=0.5s,v=8m/s. 答:时间t为0.5s,小球离开玻璃管时玻璃管的速度的大小为8m/s.
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考点分析:
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某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图(1),在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验
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A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图(2),量出ab长度L=20.00cm.
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h1=70.00cm.
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=90.00cm.
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h3=100.00cm.已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计.
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v=    m/s,
钢球击中b点时其竖直分速度大小为v by=    m/s(结果保留三位有效数字). 查看答案
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A.若F1=F2,则m1小于m2
B.若m1=m2,则力F1对物体A所做的功较多
C.若m1=m2,则整个过程中摩擦力对B物体做的功较大
D.若m1=m2,则整个过程中摩擦力对A和B物体做的功一样多
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A.此小球的最大速率是manfen5.com 满分网vC
B.小球到达C点时对轨道的压力是manfen5.com 满分网
C.小球在任一直径两端点上的动能之和相等
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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