如圖5-1所示，長(zhǎng)L=75cm的靜止直筒中有一不計(jì)大小的小球，筒與球的總質(zhì)量為4千克，現(xiàn)對(duì)筒施加一豎直向下、大小為21牛的恒力，使筒豎直向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.5秒時(shí)間，小球恰好躍出筒口。求：小球的質(zhì)量。（取g=10m/s2）

0.5kg


解析:

筒受到豎直向下的力作用后做豎直向下的勻加速運(yùn)動(dòng)，且加速度大于重力加速度。而小球則是在筒內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)。小球躍出筒口時(shí)，筒的位移比小球的位移多一個(gè)筒的長(zhǎng)度。

設(shè)筒與小球的總質(zhì)量為M，小球的質(zhì)量為m，筒在重力及恒力的共同作用下豎直向下做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a；小球做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)在時(shí)間t內(nèi)，筒與小球的位移分別為h1、h2（球可視為質(zhì)點(diǎn)）如圖5-2所示。

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

　　

又有：L=h1-h2 代入數(shù)據(jù)解得：a=16米/秒2

 又因?yàn)橥彩艿街亓?M-m)g和向下作用力F，據(jù)牛頓第二定律：

F+(M-m)g=(M-m)a　得：

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：

如圖16-5-1所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的小船停在靜水中，質(zhì)量為m的人從靜止開始從船頭走到船尾，不計(jì)水的阻力，求船和人對(duì)地面的位移各為多少？

圖16-5-1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

在光滑的水平桌面上有一長(zhǎng)L=2米的木板C，它的兩端各有一塊檔板，C的質(zhì)量mC=5千克，在C的正中央并排放著兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A和B，質(zhì)量分別為mA=1千克，mB=4千克。開始時(shí)，A、B、C都處于靜止，并且A、B間夾有少量塑膠炸藥，如圖15-1所示。炸藥爆炸使滑塊A以6米/秒的速度水平向左滑動(dòng)，如果A、B與C間的摩擦可忽略，兩滑塊中任一塊與檔板碰撞后都與擋板結(jié)合成一體，爆炸和碰撞所需時(shí)間都可忽略。

(1)當(dāng)兩滑塊都與檔板相碰撞后，板C的速度多大?

(2)到兩個(gè)滑塊都與檔板碰撞為止，板的位移大小和方向如何?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2011屆貴州省高三五校第五次聯(lián)考（理綜）物理部分 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）A、B兩位同學(xué)在看到了這樣一個(gè)結(jié)論：“由理論分析可得，彈簧的彈性勢(shì)能公式為（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量）”。為驗(yàn)證這一結(jié)論，A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)：
①首先他們都進(jìn)行了如上圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球，穩(wěn)定后測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為d；
②A同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖5乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧豎直的固定在水平桌面上，并把小鐵球放在彈簧上，然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長(zhǎng)透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧；拔掉插銷時(shí)，彈簧對(duì)小鐵球做功，使小鐵球彈起，測(cè)得彈簧的壓縮量為x時(shí)，小鐵球上升的最大高度為H.
③B同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖5丙所示的實(shí)驗(yàn). 將這根彈簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在豎直墻上，另一端被小球壓縮，測(cè)得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球從高為h的桌面上水平拋出，拋出的水平距離為L(zhǎng).

（1）A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖5甲所示實(shí)驗(yàn)的目的是為了確定物理量：     ，用m、d、g表示所求的物理量：        .
（2）如果成立，那么A同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、H的關(guān)系式是：x=    ；B同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是：x=   .

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖5-1所示，長(zhǎng)L=75cm的靜止直筒中有一不計(jì)大小的小球，筒與球的總質(zhì)量為4千克，現(xiàn)對(duì)筒施加一豎直向下、大小為21牛的恒力，使筒豎直向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.5秒時(shí)間，小球恰好躍出筒口。求：小球的質(zhì)量。（取g=10m/s2）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案