如圖甲所示是一打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型.質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),上升一段高度后撤去F,到最高點(diǎn)后自由下落,撞擊釘子,將釘子打入一定深度.物體上升過(guò)程中,機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示.不計(jì)所有摩擦,g取10m/s2.求:
(1)物體上升1m后再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才撞擊釘子(結(jié)果可保留根號(hào));
(2)物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時(shí)功率.
(1)由圖象可知,物體上升到h1=1m時(shí)物體的機(jī)械能:
mgh1+
1
2
mv12=12J,解得v1=2m/s;
撤去拉力后,物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),
-h1=v1t-
1
2
gt2,解得t=
6
+1
5
s;
(2)由功能關(guān)系可得:F△h=△E,
物體上升h1=1m時(shí),△E=12J,則拉力F=12N;
由牛頓第二定律可得:F-mg=ma,
由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可得:
v22-0=2ah2,h2=0.25m,
此時(shí)拉力的瞬時(shí)功率P=Fv2,
解得P=12W;
答:(1)物體上升1m后再經(jīng)
6
+1
5
s才撞擊釘子;
(2)物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時(shí)功率為12W.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示是一個(gè)設(shè)計(jì)“過(guò)山車”的試驗(yàn)裝置的原理示意圖,光滑斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接,圓形軌道半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下,當(dāng)它第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍,小車恰能完成圓周運(yùn)動(dòng)并第二次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng).已知重力加速度為g.
(1)求A點(diǎn)距水平面的高度h;
(2)假設(shè)小車在豎直圓軌道左、右半圓軌道部分克服摩擦阻力做的功相等,求小車第二次經(jīng)過(guò)豎直圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

速度為v的子彈,恰可穿透一固定著的木板,如果子彈速度為2v,子彈穿透木板的阻力視為不變,則可穿透同樣的木板( 。
A.2塊B.3塊C.4塊D.1塊

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,A、B物塊的質(zhì)量分別為mA=4kg和mB=1kg,通過(guò)定滑輪用細(xì)繩相連接,A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,B與地面的距離為h=0.8m,放手后A、B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),設(shè)桌面足夠長(zhǎng),g取10m/s2.求
(1)B落地時(shí)的速度大小.
(2)B落地后,A在桌面上還能滑行多遠(yuǎn).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,A.B為平行板電容器,兩板相距d,接在電壓為U的電源上,在A板的中央有一小孔M(兩板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)).今有一質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方與A板相距也為d的O點(diǎn)由靜止自由下落,穿過(guò)小孔M后到達(dá)距B板
d
2
的N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.(重力加速度為g)求:
(1)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量,并指出其帶電性質(zhì);
(2)在保持與電源相連的情況下,A板往下移
d
4
的距離.質(zhì)點(diǎn)仍從O點(diǎn)由靜止自由下落,求質(zhì)點(diǎn)下落速度為零時(shí)距B板的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在豎直面上固定著一根光滑絕緣的圓形空心管,其圓心在O點(diǎn).過(guò)O點(diǎn)的一條水平直徑上的A、B兩點(diǎn)固定著兩個(gè)點(diǎn)電荷.其中固定于A點(diǎn)的為正電荷,電荷量大小為Q;固定于B點(diǎn)的是未知電荷.在它們形成的電場(chǎng)中,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電小球正在空心管中作圓周運(yùn)動(dòng),若已知小球以某一速度通過(guò)最低點(diǎn)C處時(shí),小球恰好與空心管上、下壁均無(wú)擠壓且無(wú)沿切線方向的加速度,AB間的距離為L(zhǎng),∠ABC=∠ACB=30°,CO⊥OB,靜電力常量為k.
(1)作出小球在最低點(diǎn)C處的受力示意圖,并確定固定在B點(diǎn)的電荷和小球的帶電性質(zhì):
(2)求固定在B點(diǎn)電荷的電荷量大。
(3)試求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)處,空心管對(duì)小球的作用力大小和方向..

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,MN為平行板電容器C兩極板,極板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩極板的間距為d,虛線到M板距離為
1
3
d,右端為屏,屏足夠大與極板垂直,到極板右端的距離為D.有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v0連續(xù)不斷地射入電場(chǎng)且能穿出.已知電子電量為e,電子質(zhì)量為m,平行板電容器極板間可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓為UMN,忽略細(xì)電子束的寬度及電子所受的重力及電子間的相互作用力.求:
(1)兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓UMN的范圍
(2)若兩板間電壓恒定為U0,且N板電勢(shì)比M板高,電子飛出平行板時(shí)的動(dòng)能多大?
(3)在(2)這種情況下,電子到達(dá)屏上時(shí),它離O點(diǎn)的距離y.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在以速度v勻速豎直上升的觀光電梯中,一乘客豎直上拋一質(zhì)量為m小球,電梯內(nèi)的觀察者看到小球經(jīng)ts到達(dá)最高點(diǎn),而站在地面上的人看來(lái)(不計(jì)空氣阻力的影響,重力加速度恒為g)(  )
A.在小球上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)量變化量大小為mgt
B.在小球上升到最高點(diǎn)過(guò)程中克服重力做功為
1
2
mg2t2
C.當(dāng)梯內(nèi)觀察小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)其動(dòng)能為
1
2
mv2
D.小球上升的初動(dòng)能為
1
2
mv2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一固定的且內(nèi)壁光滑的半球面,球心為O,最低點(diǎn)為C,在其內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))A和B,在兩個(gè)高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面,A、B兩球與O點(diǎn)的連線與豎直線OC間的夾角分別為α=53°和β=37°,以最低點(diǎn)C所在的水平面為重力勢(shì)能的參考平面,則(sin37°=,cos37°= )

A.A、B兩球運(yùn)動(dòng)的角速度之比為4:3
B.A、B兩球的動(dòng)能之比為64:27
C.A、B兩球所受支持力的大小之比為4:3
D.A、B兩球的機(jī)械能之比為112:51

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同步練習(xí)冊(cè)答案