【題目】“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的一種設(shè)備，如圖所示，為某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的拋石機(jī)模型，其長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L = 2 m，開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，與水平面間的夾角α=37°；將質(zhì)量為m=10.0㎏的石塊裝在長(zhǎng)臂末端的口袋中，對(duì)短臂施力，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石塊被水平拋出，其落地位置與拋出位置間的水平距離x =12 m。不計(jì)空氣阻力， 重力加速度g取10m/s，取水平地面為重力勢(shì)能零參考平面。sin37°= 0.6，cos37°= 0.8。求：

（1）石塊在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能EP

（2）石塊水平拋出的速度大小v0；

（3）拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功W。

【答案】（1）320J （2）15m/s （3）1445J

【解析】（1）石塊在最高點(diǎn)離地面的高度：h=L+Lsinα=2×（1+0.6）m = 3.2m

由重力勢(shì)能公式：EP=mgh=320J

（2）石塊飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)

水平方向　　x = v0t

豎直方向　　

解得：v0 = 15m/s

（3）長(zhǎng)臂從初始位置轉(zhuǎn)到豎直位置過程，

由動(dòng)能定理得：

解得：　Ｗ = 1445J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施是

A. 將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

B. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電阻增大

C. 增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ

D. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和定值電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：

A.電源(電動(dòng)勢(shì)約為9 V，內(nèi)阻不計(jì))

B.電壓表(視為理想電壓表，量程0～3 V)

C.電阻箱R(0～999.9 Ω)

D.定值電阻R0=10Ω

E.被測(cè)電阻Rx

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)用歐姆表(×1 Ω)測(cè)定定值電阻Rx，歐姆表的指針如圖所示，則Rx＝________Ω；

(2)為達(dá)到測(cè)定的目的，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示兩種電路，并選擇圖______（填“甲”或“乙”），應(yīng)用所測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出－R圖象是一條直線，測(cè)得直線的斜率k＝，縱坐標(biāo)的截距為b＝（如圖示）。則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________，電阻Rx＝________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根輕彈簧左端固定于豎直墻上，右端被質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊壓縮而處于靜止?fàn)顟B(tài)，且彈簧與物塊不栓接，彈簧原長(zhǎng)小于光滑平臺(tái)的長(zhǎng)度。在平臺(tái)的右端有一傳送帶，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=12m，與傳送帶相鄰的粗糙水平面BC長(zhǎng)為x=4m，物塊與傳送帶及水平面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，在C點(diǎn)右側(cè)有一半徑為R的光滑豎直半圓弧與BC平滑連接，在半圓弧的最高點(diǎn)F處有一固定擋板，物塊撞上擋板后會(huì)以原速率反彈回來。若傳送帶以的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機(jī)械能損失。當(dāng)彈簧儲(chǔ)存的能量全部釋放時(shí)，小物塊恰能滑到與圓心等高的E點(diǎn)（取g=10m/s2）。

（1）求滑塊被彈簧彈出時(shí)的速度；

（2）求右側(cè)圓弧的軌道半徑R；

（3）若傳送帶的速度大小可調(diào)，欲使小物塊與擋板只碰一次，且碰后不脫離軌道，求傳送帶速度的可調(diào)范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔輪、長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。塔輪至上而下有三層，每層左右半徑比分別是1：1、2：1和3：1。左右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，A、C到塔輪中心的距離相等。兩個(gè)小球隨塔輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。

（1）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了 _____來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。

A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．控制變量法 C．等效替代法

（2）用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出4格，

則皮帶連接的左右塔輪半徑之比為 _______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓點(diǎn)薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大，壓電薄膜與電容器C、電阻R組成圖甲所示的回路。紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，即現(xiàn)為“闖紅燈”，電子眼拍照，則紅燈亮?xí)r（ ）

A．車輪停在感應(yīng)線上時(shí)，電阻R上有恒定電流

B．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先充電后放電

C．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電阻R上的電流先增加后減小

D．汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會(huì)被電子眼拍照

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究微型電風(fēng)扇的性能時(shí)，利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和1.0V，重新調(diào)節(jié)R并使電風(fēng)扇恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0A和12.0V，求:

(1)電風(fēng)扇的內(nèi)阻有多大？

(2)這臺(tái)電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為多少?

(3)這臺(tái)電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上.現(xiàn)使A瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得( )

A. 在t1、t3時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都是處于壓縮狀態(tài)

B. 從t3到t4時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)

C. 兩物體的質(zhì)量之比為m1:m2=1:2

D. 在t2時(shí)刻A和B的動(dòng)能之比為Ek1: Ek2=1:8

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一電子由靜止經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板之間，若電子從兩板正中間垂直于電場(chǎng)方向射入，且剛好能從極板邊緣穿出電場(chǎng)。試求：

　　

（1）金屬板的長(zhǎng)度L；

（2）質(zhì)子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。

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