18.如圖,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端分別系著兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和小球b.a(chǎn)球質(zhì)量為1kg靜置于地面;b球質(zhì)量為3kg用手托住,高度為h=2m,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b后,
(1)b球落地時的速率;
(2)a球能到達(dá)對地的最大高度.

分析 (1)以ab組成的系統(tǒng)由動能定理求的速度;
(2)以a為研究對象,由動能定理求的上升的高度;

解答 解:(1)在b下落到地面上時,以ab為整體由動能定理可得:
${m}_^{\;}gh-{m}_{a}^{\;}gh=\frac{1}{2}({m}_{a}^{\;}+{m}_^{\;}){v}_{\;}^{2}$
代入數(shù)據(jù):$3×10×2-1×10×2=\frac{1}{2}(1+3){v}_{\;}^{2}$
解得:$v=2\sqrt{5}m/s$
(2)a球繼續(xù)上升的高度由動能定理得:
$-{m}_{a}^{\;}gh′=0-\frac{1}{2}{m}_{a}^{\;}{v}_{\;}^{2}$
解得:$h=\frac{{v}_{\;}^{2}}{2g}=\frac{(2\sqrt{5})_{\;}^{2}}{20}=1m$
離地面的高度為:H=h+h′=3m
答:(1)b球落地時的速率$2\sqrt{5}m/s$;
(2)a球能到達(dá)對地的最大高度3m

點(diǎn)評 在a球上升的全過程中,a球的機(jī)械能是不守恒的,所以在本題中要分過程來求解,第一個過程系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,在第二個過程中只有a球的機(jī)械能守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,將一輕彈簧固定在傾角為30°的斜面底端,現(xiàn)用一質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮鎖定在A點(diǎn),解除鎖定后,物體將沿斜面上滑,物體在運(yùn)動過程中所能到達(dá)的最高點(diǎn)B距A點(diǎn)的豎直高度為h,已知物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動的加速度大小等于重力加速度g.則下列說法不正確的是(  )
A.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時,物體有最大動能
B.彈簧的最大彈性勢能為2mgh
C.物體最終會靜止在B點(diǎn)位置
D.物體從A點(diǎn)運(yùn)動到靜止的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,細(xì)繩跨過定滑輪懸掛兩物體M和m,且M>m,不計摩擦,系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動過程中(  )
A.M、m各自的機(jī)械能分別守恒
B.M減少的機(jī)械能等于m增加的機(jī)械能
C.M減少的重力勢能等于m增加的重力勢能
D.M增加的動能等于m增加的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.宇航員在某個星球上測量一個很深的洞,從洞口下落的石子經(jīng)4s到洞底;他又測出石子從他的頭頂(高度約1.8m)落到他站立的地面上經(jīng)過約1.2s,請你算出洞的深度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.下列說法正確的是(  )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動
B.物體在變力作用下一定作曲線運(yùn)動
C.物體在恒力作用下一定做勻變速運(yùn)動
D.曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.從離地面80m的空中自由落下的一個小球,(不計空氣阻力,取g=10m/s2)求:
(1)經(jīng)過多長時間小球落到地面上?
(2)下落過程中最后離地面高60米下落的時間?
(3)自開始下落計時,在最后1s內(nèi)的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極(X、X′、Y、Y′)和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空,電子槍的作用是產(chǎn)生高速飛行的一束電子(電量為e、質(zhì)量為m),如圖所示是示波管的工作原理圖,其參數(shù)如圖所示:偏轉(zhuǎn)電極Y、Y′的極板長為L,板間距為d,極板右端到熒光屏的距離為LY,偏轉(zhuǎn)電極X、X′的極板長也為L,極板右端到熒光屏的距離為LX,若電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的初速度為向右的v0,

(1)如果偏轉(zhuǎn)電極X、X′之間不加電壓,但在偏轉(zhuǎn)電極Y、Y′之間加恒定電壓uYY′=U0(U0>0),求電子在離開Y、Y′之間電場時的速度偏轉(zhuǎn)角(可用三角函數(shù)表達(dá))及打在熒光屏上的位置坐標(biāo);
(2)如果偏轉(zhuǎn)電極Y、Y′之間不加電壓,但在偏轉(zhuǎn)電極X、X′之間加隨時間均勻變化的電壓uXX′=Kt,則電子在熒光屏上形成的光斑在屏上移動的速度為多少?
(3)如果在偏轉(zhuǎn)電極X、X′和Y、Y′之間同時加上如圖乙所示電壓,則請你根據(jù)以上的計算在熒光屏上(圖丙)畫出你看到的穩(wěn)定的波形(假設(shè)示波器已調(diào)好、波形已穩(wěn)定,且只需畫出時長為T的波形)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電,產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示,下列說法中正確的是( 。
A.該交變電流的頻率為0.02Hz
B.交變電流的瞬時表達(dá)式為i=5cos100πt(A)
C.在t=0.01s時,此時穿過發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大
D.若發(fā)電機(jī)線圈的電阻為0.4Ω,則其產(chǎn)生的熱功率為10W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.磁感線可以用來描述磁場,下列關(guān)于磁感線的說法不正確的是( 。
A.磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱
B.磁感線從S極出發(fā),終止于N極
C.勻強(qiáng)磁場的磁感線疏密分布均勻
D.磁感線上任一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向

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