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160421. (2019•高新一中•三模) 德优题库如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环,棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1),断开轻绳,棒和环自由下落,假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失,棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,求:
(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度;
(2)棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度;
(3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对棒和环做的功分别是多少?
共享时间:2019-04-11 难度:2
[考点]
自由落体运动的规律及应用,动能定理的简单应用,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)设棒第一次反弹上升过程中,环的加速度为a1,由于k>1,所以kmg>mg
由牛顿第二定律得:kmg﹣mg=ma1
解得:a1=(k﹣1)g,方向竖直向上.
(2)在下落的过程中,棒、环系统机械能守恒,且下落过程中,棒、环之间无相对滑动,设棒第一次落地的速度大小为v1,由机械能守恒得:
×2﹣0=2mgH﹣0,解得:v1
当棒触地反弹时,环将继续下落,棒、环之间存在相对滑动,设此时棒的加速度为a2
由牛顿第二定律得:mg+kmg=ma2
解得:a2=(k+1)g,方向竖直向下,即棒减速上升
环与棒将在空中达到相同速度v,有:v=v1﹣a1t=﹣v1+a2t
解得:v=
设此时棒上升的高度为h1,有:v2=﹣2a2h1
此后,棒和环一起下落,设与地面碰撞前瞬间速度为v2,有:
 ﹣v2=2gh1
解得:
(3)设摩擦力对棒和环做的功分别为W1和W2,整个过程中环与棒的相对位移为l
对棒有:mgH+W1=0
对环有:mg(H+l)+W2=0
对系统有:kmgl=mg(H+l)+mgH
解得:W1=﹣mgH,W2
答:
(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度是(k﹣1)g,方向竖直向上;
(2)棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度是
(3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对棒和环做的功分别是=﹣mgH和﹣
[点评]
本题考查了"自由落体运动的规律及应用,动能定理的简单应用,",属于"必考题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
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163084. (2021•长安区一中•高一上期中) 德优题库屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴水正欲滴下时,第1滴水刚好落到地面,而第3滴水与第2滴水分别位于高1.44m的窗子的上、下沿,如图所示,g取10m/s2。问:(结果均保留2位有效数字)
(1)滴水的时间间隔是多少;
(2)此屋檐离地面多高。
共享时间:2021-11-10 难度:1 相似度:1.5
182280. (2020•碑林区•高一上期中) 在高11.25m的屋檐上,每隔一定的时间有一滴水落下,已知第一滴水落到地面时,第四滴水刚好离开屋檐,设水滴的运动是自由落体运动,(g取10m/s2),求:
(1)第一滴水滴落地时的速度大小;
(2)水滴落下的时间间隔;
(3)第一滴水滴落地时,第二滴水滴和第三滴水滴间的距离.
共享时间:2020-11-23 难度:1 相似度:1.5
162534. (2023•西安八十五中•高一上期中) 德优题库我们知道高空掷物是十分危险的行为,自2021年3月1日,我国正式将高空抛物罪纳入刑法内容。现有一居民将新买的篮球放在网兜中挂在了阳台外散除异味,因打结不稳而导致篮球从高楼下落做自由落体运动,现已知篮球距地面为4个楼层高,每层楼高为3.2m,问:(重力加速度g取10m/s2
(1)篮球下落至地面所用时间t为多少?
(2)篮球落地时的速度v为?
(3)篮球开始下落后的v-t图像如图所示,求篮球从下落开始计时2s后的位移。
共享时间:2023-11-24 难度:1 相似度:1.5
151888. (2022•长安七中•一模) 一个物体做自由落体运动,着地时的速度是经过空中P点时速度的2倍,已知P点离地面的高度h15m,则物体着地的速度v为多少?物体在空中运动的时间t为多少?物体下落的总高度H为多少?物体下落一半位置时的速度v为多少?(不计空气阻力,g10m/s2).
共享时间:2022-03-04 难度:1 相似度:1.5
158940. (2023•高新一中•高一上一月) 钢球由静止开始做自由落体运动,不计空气阻力,落地时的速度为30m/s,g取10m/s2
(1)它下落的高度是多少?
(2)它下落的时间是多少?
(3)它在最后1s内下落的高度是多少?
共享时间:2023-10-15 难度:1 相似度:1.5
163134. (2021•长安区一中•高二上期中) 德优题库如图所示,在离地高度为H的水平桌面上,一个质量为m的物体被人斜向上抛出,它到达地面时的速度大小为v,不计空气阻力,求:
(1)物体运动至水平桌面下h处的A点时,所具有的动能是多大;
(2)人对该物体做的功是多少?
共享时间:2021-11-12 难度:1 相似度:1.5
182262. (2020•蓝田县•高一上期中) 某物理兴趣小组了解高空坠物的危害,将一小球从高楼上静止释放,经过5s小球刚好着地。不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小球释放时距离地面的高度;
(2)小球在下落过程中的平均速度大小;
(3)小球下落过程中第5s内的位移大小
共享时间:2020-11-19 难度:1 相似度:1.5
162535. (2023•西安八十五中•高一上期中) 德优题库伽利略在研究自出落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的,他考虑了速度变化的两种可能形式:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。
(1)现在我们已经知道,自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动.有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短,且固定不变.为估测“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示.由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹.已知石子在A点正上方1.8m的高度自由下落.每块砖的平均厚度为6.0cm.(不计空气阻力,g取10m/s2
a.计算石子到达A点的速度大小vA
b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字)。
(2)速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动,其速度与位移的关系式为v=v0+kx(v0为初速度,v为位移为x时的瞬时速度)。
试证明:此物体运动的加速度a和速度v成正比,且比例系数为k。
共享时间:2023-11-24 难度:1 相似度:1.5
158712. (2023•师大附中•高一上一月) 德优题库为了杜绝高空抛物现象的发生,某小区物业在一栋6层楼前架设一台摄像机,某次物体在空中做自由落体运动,在摄像机拍摄的一段录像中,发现物体经过2楼时用时t=0.3s。已知每层楼高为h=3.45m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物体刚到达2楼住户楼顶时的速度大小v;
(2)通过计算判断物体是哪层楼的住户抛下的。
共享时间:2023-10-12 难度:1 相似度:1.5
158467. (2024•华清中学•高一上一月) 德优题库跳水比赛是我国的传统优势项目,杭州19届亚运会中,我国运动员进行的10m跳台跳水比赛,如图所示。若只研究运动员在从最高点下落到入水前的空中过程,运动员经1.8s刚好入水,忽略空气阻力的作用,运动员可看作质点,g=10m/s2,求:
(1)运动员入水时的速度大小和在空中下落的高度h;
(2)运动员入水前最后1s内的位移。
共享时间:2024-10-14 难度:1 相似度:1.5
182400. (2020•西安中学•高一下期中) 如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉。已知OP=,在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B,则:
(1)小球到达B点时的速率?
(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少?
(3)若初速度v0=3,则在小球从A到B的过程中空气阻力做了多少功?
共享时间:2020-05-25 难度:1 相似度:1.5
182438. (2019•西安中学•高一上期中) 一根长直细杆长1.7m,从某一高处做自由落体运动,在下落过程中细杆通过一个1.75m高的窗口用时0.3s,求:(g取10m/s2,窗口下边缘到地面的高度大于细杆的长度)求:
(1)细杆经过窗口的平均速度的大小;
(2)细杆下端刚下落到窗口上边缘之前发生的位移.
共享时间:2019-11-15 难度:1 相似度:1.5
182971. (2018•长安区一中•高一下期末) 德优题库右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m,如图所示。将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离。
共享时间:2018-07-09 难度:1 相似度:1.5
183207. (2017•西安中学•高一下期末) 质量为m的铅球以速度v竖直向下抛出,抛出点距离地面的高度为H,落地后,铅球下陷泥土中的距离为s,求泥土地对铅球的平均阻力?
共享时间:2017-07-16 难度:1 相似度:1.5
151890. (2022•长安七中•一模) 某司机乙驾驶一辆卡车正以一定速度在平直公路上匀速行驶,经过图a所示的限速牌标志为40km/h的位置时,突然发现离它25.5m处停着一辆正在维修的小轿车时,当该司机采取了紧急刹车措施,使卡车做匀减速直线运动,汽车急刹车时产生的加速度大小为5m/s2,结果还是与小轿车发生碰撞。在处理事故时,交警甲用课本介绍的测定反应时间的方法对该司机乙进行了测试(如图b),发现他握住木尺时,木尺已经自由下降了20cm(假设该司机反应时间不变),试通过计算帮助交警分析卡车是否超速?(g10m/s2

共享时间:2022-03-04 难度:1 相似度:1.5

dygzwlyn

2019-04-11

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