精英家教網(wǎng)如圖，離地面足夠高處有一豎直的空管，質(zhì)量為m=2kg，管長為L=24m，M、N為空管的上、下兩端，空管受到F=16N豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運動，空管下落的同時，在M處將一個大小不計的小球，沿管的軸線以大小為v0=10m/s初速度豎直上拋，不計空氣阻力．取g=10m/s2．求小球經(jīng)過多長時間從管的N端穿出？
分析：管勻加速下降，球先減速下降后加上升，整個過程為勻變速運動，根據(jù)位移時間公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解即可
解答：解：對管，根據(jù)牛頓第二定律，有
mg-F=ma
根據(jù)運動學(xué)公式，有
h=
1
2
at2
對小球，以向上為正，根據(jù)位移時間公式，有
-（h+L）=v0t-
1
2
gt2
解得：t=4s
答：經(jīng)過4s時間小球從管的N端穿出．
點評：本題關(guān)鍵要將小球運動的整個過程看成勻變速直線運動，如果分段考慮，將使問題變得復(fù)雜化．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?天門二模）如圖所示，離地面足夠高處有一豎直的空管，質(zhì)量為2kg，管長為24m，M、N為空管的上、下兩端，空管受到F=16N豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運動，同時在M處一個大小不計的小球沿管的軸線以初速度v0豎直上拋，不計一切阻力，取g=10m/s2．求：
（1）若小球上拋的初速度為10m/s，經(jīng)過多長時間從管的N端穿出？
（2）若此空管的N端距離地面64m高，欲使在空管到達地面時小球必須落到管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度v0大小的范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，離地面足夠高處有一用繩連接的豎直空管，管長為24m，M、N為空管的上、下兩端，空管以a=2m/s2的加速度由靜止開始豎直向下做加速運動，同時在M處一個大小不計的小球沿管的軸線以初速度v0豎直上拋，不計一切阻力，取g=10m/s2．求：
（1）若小球上拋的初速度為10m/s，3s內(nèi)小球的位移
（2）若小球上拋的初速度為10m/s，小球經(jīng)過多長時間從管的N端穿出
（3）若此空管靜止時N端離地64m高，欲使在空管到達地面時小球必須落到管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度v0大小的范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?上海模擬）如圖所示，離地面足夠高處有一豎直的空心管，質(zhì)量為2kg，管長為24m，M、N為空心管的上、下兩端，空心管受到大小為16N的豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做勻加速運動，同時在M處有一個大小不計的小球沿管的軸線做豎直上拋運動，取g=10m/s2．若小球上拋的初速度為10m/s，經(jīng)過
4
4
s小球從管的N端穿出．若此空心管的N端距離地面高為64m，欲使在空心管到達地面時小球剛好進入管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，則小球初速度大小為
32m/s
32m/s
．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

如圖，離地面足夠高處有一豎直的空管，質(zhì)量為m=2kg，管長為L=24m，M、N為空管的上、下兩端，空管受到F=16N豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運動，空管下落的同時，在M處將一個大小不計的小球，沿管的軸線以大小為v0=10m/s初速度豎直上拋，不計空氣阻力．取g=10m/s2．求小球經(jīng)過多長時間從管的N端穿出？

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