如圖所示,在投球游戲中,小明坐在可沿豎直方向升降的椅子上,停在不同高度處將小球水平拋出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度為h0,小球的質(zhì)量為m,拋出點(diǎn)與球框的水平距離始終為L(zhǎng),忽略空氣阻力。

(1)小球距地面高為H0處水平拋出落入球框,求此過(guò)程中小球重力勢(shì)能的減少量;
(2)若小球從不同高度處水平拋出后都落入了球框中,試推導(dǎo)小球水平拋出的速度v與拋出點(diǎn)高度H之間滿足的函數(shù)關(guān)系;
(3)為防止球入框時(shí)彈出,小明認(rèn)為球落入球框時(shí)的動(dòng)能越小越好。那么,它應(yīng)該從多高處將球水平拋出,可以使小球入框時(shí)的動(dòng)能最?并求該動(dòng)能的最小值。
(1)mg(H0-h0)(2)(3)當(dāng)時(shí),EK有極小值,

試題分析:(1)小球重力勢(shì)能的減少量為mg(H0-h0)       
(2)設(shè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則
          
   
解得 (H>h0)   或 
(3)機(jī)械能守恒
 
EK=+mg(H-h0
當(dāng)H=h0+L/2時(shí),EK有極小值。
得EKmin= mgL
點(diǎn)評(píng):此類題型結(jié)合了平拋運(yùn)動(dòng),并通過(guò)數(shù)理結(jié)合的分析能力找出動(dòng)能最大的條件從而求解。在計(jì)算過(guò)程中優(yōu)先考慮能量守恒定律或者動(dòng)能定理。
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,讓擺球從圖中的A位置由靜止開(kāi)始下擺,正好擺到最低點(diǎn)B位置時(shí)線被拉斷.設(shè)擺線長(zhǎng)l=1.6m,擺球質(zhì)量為0.5kg,擺線的最大拉力為10N,懸點(diǎn)與地面的豎直高度為H=4. 0m,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2.求:

(1)擺球落地時(shí)速度的大;
(2)D點(diǎn)到C點(diǎn)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上(如圖),頂部有一小物體A,今給它一個(gè)水平初速v0=,,則物體將(  )
A.沿球面下滑至M點(diǎn)
B.沿球面下滑至某一點(diǎn)N,便離開(kāi)球面做斜下拋運(yùn)動(dòng)
C.按半徑大于R的新的圓弧軌道作圓周運(yùn)動(dòng)
D.立即離開(kāi)半圓球做平拋運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,P、Q是高度不同的兩點(diǎn),P點(diǎn)比Q點(diǎn)高,從P、Q兩點(diǎn)同時(shí)相向水平拋出兩個(gè)小球,其運(yùn)動(dòng)軌跡相交于A點(diǎn),則以下說(shuō)法正確的是
A.P、Q兩球在A點(diǎn)相遇
B.Q小球先落地
C.從拋出到落地的整個(gè)過(guò)程中,P物體的速度變化量比Q的速度變化量大
D.在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩球的速度變化率相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

從高H處以水平速度平拋一個(gè)小球1,同時(shí)從地面以速度豎直向上拋出一個(gè)小球2,兩小球在空中相遇則:(      )  

(1).從拋出到相遇所用時(shí)間為 .(2) 從拋出到相遇所用時(shí)間為
(3).拋出時(shí)兩球的水平距離是   (4).相遇時(shí)小球2上升高度
A.(1)(3)B.(2)(3)C.(2)(3)(4)D.(2)(4)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.小球平拋的初速度不同
B.小球每次做不同的拋物線運(yùn)動(dòng)
C.小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同
D.小球通過(guò)相同的水平位移所用的時(shí)間均不同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0從斜面上A點(diǎn)水平拋出,落在斜面上B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為初動(dòng)能的5倍,則在此過(guò)程中重力沖量為_(kāi)_________,所用的時(shí)間為_(kāi)_________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),小球a、b從高度不同的兩點(diǎn),分別以初速度v0沿水平方向拋出,經(jīng)過(guò)時(shí)間tatb后落到與拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn),若不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是(        )
A.ta>tb, va<vb
B.ta>tb, va>vb
C.ta<tb, va<vb
D.ta<tb, va>vb

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,離地高h(yuǎn)處的光滑平臺(tái)與一傾角為θ的斜面連接,一小球以初速度v0從平臺(tái)右端的P點(diǎn)向右水平拋出,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
A.一定與v0的大小有關(guān)
B.一定與v0的大小無(wú)關(guān)
C.當(dāng)v0大于時(shí),t與v0無(wú)關(guān)
D.當(dāng)v0小于時(shí),t與v0無(wú)關(guān)

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