【題目】一小球在恒力F1作用下豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v0.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到位置A時(shí)，將F1突然增大到某值F2(未知)，但保持其方向不變．持續(xù)一段時(shí)間t后，又突然將該力反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時(shí)間后，油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．重力加速度大小為g.不計(jì)空氣阻力

(1)求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度；

(2)求增大后的力F2大�。灰阎淮嬖谕饬r(shí)，油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍．

【答案】（1）；（2）或

【解析】

（1）分析小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，小球先向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A處后因力突然增大而開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t后力突然反向，小球開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并可能在速度減為零后做反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．對(duì)力增大后的兩個(gè)過(guò)程分別列出牛頓第二定律方程，即可求得兩個(gè)過(guò)程中的加速度，而t又是一個(gè)已知量，那么直接使用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度的大小；（2）因?yàn)樾∏蜃詈罂赡茏龇聪虻膭蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)，因此我們不能確定B點(diǎn)的位置究竟在A點(diǎn)上方還是A點(diǎn)下方，故需要分為兩種情況討論．對(duì)其中每一種情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出方程，并與豎直上拋的方程進(jìn)行聯(lián)立，即可分別求得兩種情況下增大后的力大小。

在t＝0時(shí)，力從增加至時(shí)，油滴做豎直向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律有：①

油滴在時(shí)刻的速度為：②

力在時(shí)刻突然反向，油滴做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，

根據(jù)牛頓第二定律有：③

油滴在時(shí)刻的速度為：④

由①②③④式得 ：⑤

(2)由題意，在t=0時(shí)刻前有：⑥

油滴從t=0到時(shí)刻的位移為：⑦

油滴在從時(shí)刻到時(shí)刻的時(shí)間間隔內(nèi)的位移為：⑧

由題給條件有：⑨

式中h是B、A兩點(diǎn)之間的距離． 若B點(diǎn)在A點(diǎn)之上，依題意有⑩

由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得

若B點(diǎn)在A點(diǎn)之下，依題意有

由①②③⑥⑦⑧⑨式得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L=4m的傳送帶的速度是5 m/s，現(xiàn)將m=1 kg 的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過(guò)程中，（g=10m/s2）下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. 摩擦產(chǎn)生的熱量為12J

B. 小物體獲得的動(dòng)能為8J

C. 摩擦產(chǎn)生的熱量為8J

D. 小物體獲得的動(dòng)能為12.5J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（俯視圖），虛線右側(cè)有豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)為L=0.4m，質(zhì)量為m=0.5kg的正方形導(dǎo)線框起初靜止在光滑水平地面上。從t=0時(shí)刻起，用水平力F向右拉線框向右運(yùn)動(dòng)，此后線框運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如右圖所示。求：

（1）拉力F的大小

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流的大小

（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】自來(lái)水龍頭下面放著一非常淺的平底容器，調(diào)節(jié)水龍頭的開(kāi)關(guān)，使水一滴一滴地下落。繼續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)到前一滴水碰到容器底部的瞬間，這一滴水正好從水龍頭口開(kāi)始下落時(shí)為止（這兩滴水之間沒(méi)有水滴）。

（1）根據(jù)水滴的運(yùn)動(dòng)情況，如果要測(cè)出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g，需要測(cè)定的物理量有：_________，需要的實(shí)驗(yàn)器材有：_________ 。

（2）在下面的橫線上寫出隨后的主要實(shí)驗(yàn)步驟：_________ 。

（3）g值的表達(dá)式為 _________ 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選用了兩個(gè)外形相同的硬質(zhì)小球A和B，小球A質(zhì)量較大，小球B質(zhì)量較�。撏瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：若在水平面上用A球去撞擊原來(lái)靜止的B球，碰后A和B都向前運(yùn)動(dòng)；若用B球去撞擊原來(lái)靜止的A球，碰后A球向前運(yùn)動(dòng)，B球向后運(yùn)動(dòng)．為了探究碰撞中的不變量，該同學(xué)計(jì)劃用如圖所示的圓弧槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別將小球M、N放在豎直平面內(nèi)的半圓形玻璃軌道內(nèi)側(cè)(軌道半徑遠(yuǎn)大于小球半徑)．現(xiàn)讓小球M從與圓心O等高處由靜止釋放，在底部與靜止的小球N發(fā)生正碰．

（1）實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)室里有如下所述的四個(gè)小球：

①半徑為r的玻璃球；

②半徑為2r的玻璃球；

③半徑為1.5r的鋼球；

④半徑為2r的鋼球．

為了便于測(cè)量，M球應(yīng)選用________，N球應(yīng)選用______(填編號(hào))．

（2）實(shí)驗(yàn)中不用測(cè)量的物理量為________．

①小球M的質(zhì)量m1和小球N的質(zhì)量m2；

②圓弧軌道的半徑R；

③小球M碰后上升的最高處與O點(diǎn)連線偏離豎直方向的夾角θ1；

④小球N碰后上升的最高處與O點(diǎn)連線偏離豎直方向的夾角θ2.

（3）用上述測(cè)得的物理量表示碰撞中的不變量的等式為：________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，密閉絕熱容器內(nèi)有一絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì)．置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep(彈簧處在自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能為零)．現(xiàn)繩突然斷開(kāi)，彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止，氣體達(dá)到平衡態(tài)，經(jīng)過(guò)此過(guò)程(　　)

A. Ep全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能

B. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢(shì)能

C. Ep全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能和氣體的內(nèi)能

D. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢(shì)能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A→B和C→D為等溫過(guò)程，B→C和D→A為絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換)．這就是著名的“卡諾循環(huán)”．

(1)該循環(huán)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是________

A．A→B過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功

B．B→C過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大

C．C→D過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多

D．D→A過(guò)程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化

(2)該循環(huán)過(guò)程中，內(nèi)能減小的過(guò)程是________(選填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若氣體在A→B過(guò)程中吸收63 kJ的熱量，在C→D過(guò)程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做的功為________kJ.

(3)若該循環(huán)過(guò)程中的氣體為1 mol，氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為10 L，在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為A狀態(tài)時(shí)的.求氣體在B狀態(tài)時(shí)單位體積內(nèi)的分子數(shù)．(已知阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】面積很大的水池，水深為H,水面上浮著一正方體木塊。木塊邊長(zhǎng)為a,密度為水的一半，質(zhì)量為m，開(kāi)始時(shí)，木塊靜止，有一半沒(méi)入水中，如圖所示�，F(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底。不計(jì)摩擦。求：

（1）從木塊剛好完全沒(méi)入水中到停在池底的過(guò)程中，池水勢(shì)能的改變量。

（2）從開(kāi)始到木塊剛好完全沒(méi)入水的過(guò)程中，力F所作的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車以10m/s的速度開(kāi)始剎車，剎車中加速度大小為2 m/s2。關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 剎車后6s末的速度為2 m/s

B. 剎車后6s內(nèi)的位移為25 m

C. 剎車中整個(gè)位移中點(diǎn)的速度為7.1 m/s

D. 停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比為1：3：5

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同步練習(xí)冊(cè)答案