（14分）如圖甲所示是一打樁機的簡易模型。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始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度。物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計所有摩擦，g取10m/s2。求：

（1）物體上升到1m高度處的速度；
（2）物體上升1 m后再經(jīng)多長時間才撞擊釘子（結(jié)果可保留根號）；
（3）物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時功率。

（1）2m/s （2） t=s （3）12W

解析試題分析：⑴設(shè)物體上升到h1=1m處的速度為v1，由圖乙知  （2分）
解得  v1=2m/s    （1分）⑵解法一：由圖乙知，物體上升到h1=1m后機械能守恒，即撤去拉力F，物體僅在重力作用下先勻減速上升，至最高點后再自由下落．設(shè)向上減速時間為t1，自由下落時間為t2
對減速上升階段有     解得  t1=0.2s    1分
減速上升距離  =0.2m    1分
自由下落階段有   1分  解得 s   1分
即有 t=t1+t2=s     1分
解法二：物體自h1=1m后的運動是勻減速直線運動，設(shè)經(jīng)t時間落到釘子上，則有    3分
解得  t=s     2分
（3）對F作用下物體的運動過程，根據(jù)功能量關(guān)系有 1分
由圖象可得，物體上升h1=1m的過程中所受拉力F=12N      1分
物體向上做勻加速直線運動，設(shè)上升至h2=0.25m時的速度為v2，加速度為a。根據(jù)牛頓第二定律 有      1分
根據(jù)運動學(xué)公式有            1分
瞬時功率     P=Fv2    1分
解得         P=12W     1分
考點：本題考查了動能定理的應(yīng)用、功能關(guān)系

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為m1=0.01Kg的子彈A，垂直紙筒的旋轉(zhuǎn)軸穿過高速旋轉(zhuǎn)的紙筒B且只在B上留下一個彈孔，子彈穿過B后打入質(zhì)量為m2=0.99Kg的木塊C中，并在C里面（A、C可視為質(zhì)點）。木塊C放在長木板D的左端，D的質(zhì)量m3=3kg，長度為L1=0.375m。長木板剛在光滑的水平桌面上，水平桌面的右端有一很薄的與D等高的固定擋板E，D的右端到E距離L2=0.125m，D碰到即被粘牢，C則離開D飛到桌面下方的水平地面上。已知紙筒直徑d=30cm，紙筒勻速旋轉(zhuǎn)的角速度，C與D之間的動摩擦因素，木板D的上表面距離地面高H=5m，子彈穿過紙筒的過程中所受的摩擦力和空氣阻力忽略不計，取g=10m/s2。求：
（1）若發(fā)生子彈的槍有兩個檔位，可以發(fā)射兩種初速度不同的子彈，為了讓子彈穿過紙筒的時間盡可能短，子彈兩個檔位的速度大小分別是多少？
（2）在（1）問中，討論子彈打入C后，整體能否與D達到共同速度，并求出AC整體能與D達到共速情況下AC整體落到地面上距桌邊的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有一勻強電場的場強為40N／C，在同一條電場線上有A、B兩點，把質(zhì)量為2×10-9kg，帶電荷量為－1.5×10-8C的微粒從A點移到B點，電場力做1.5×10-6J的正功．求：
（1）A、B兩點間電勢差UAB是多少？
（2）A、B兩點間距離是多少？
（3）若微粒在A點具有與電場線同向的速度10m／s，在只有電場力作用的情況下，求經(jīng)過B點的速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖12所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）從斜直軌道上的A點由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。A點距軌道最低點的豎直高度為4R。已知重力加速度為g。求：

（1）小物塊通過圓形軌道最高點C時速度v的大�。�
（2）在最高點C時，軌道對小物塊的作用力F的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A。質(zhì)量m=0.l0kg的小球與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，小球以初速度v0="7.0" m/s在水平地面上向左運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點，取重力加速度g="10" m/s2，求：

（1）小球進入圓軌道通過A點時對軌道的壓力；
（2）小球經(jīng)過B點時速度；
（3）A、C間的距離；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，絕緣水平地面上有寬L=0.4m的勻強電場區(qū)域，場強，方向水平向左。帶電的物塊B靜止在電場邊緣的O點，帶電量、質(zhì)量的物塊A在距O點s=2.25m處以vo=5m/s的水平初速度向右運動，并與B發(fā)生碰撞，假設(shè)碰撞前后A、B構(gòu)成的系統(tǒng)沒有動能損失。A的質(zhì)量是B的k(k>1)倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)都為=0.2，物塊均可視為質(zhì)點，且A的電荷量始終不變，取g = 10m/S2。

(1) 求A到達O點與B碰撞前的速度大�。�
(2) 求碰撞后瞬間A和B的速度大��；
(3) 討論K在不同取值范圍時電場力對A做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，現(xiàn)有一個小物塊，質(zhì)量為m=80g，帶上正電荷q =210－4C。與水平的軌道之間的滑動摩擦系數(shù)m= 0.2，在一個水平向左的勻強電場中，E = 4103V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個光滑的的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g = 10m/s2，求：

（1）若小物塊恰能運動到軌道的最高點L，那么小物塊應(yīng)從距N點多遠處的A點釋放？
（2）如果小物塊在上小題中的位置A釋放，當(dāng)它運動到P點（軌道中點）時軌道對它的支持力等于多少？
（3）小物塊在位置A釋放，當(dāng)運動到N點時，突然撤去電場，同時加一勻強磁場，磁感應(yīng)強度，方向垂直紙面向里，問能否運動到L點？（回答：“能”或“不能”即可）如果小物塊最后能落回到水平面MN上，則剛到達MN時小物塊的速度大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖，一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）以某一初速度從A點水平拋出，恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出，恰好又落到B點．已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°，不計空氣阻力．求：

（1）小球從A點做平拋運動的初速度v0的大�。�
（2）在D點處管壁對小球的作用力N；
（3）小球在圓管中運動時克服阻力做的功Wf．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）中國海軍殲-15艦載機已經(jīng)在“遼寧”艦上多次進行觸艦復(fù)飛，并已經(jīng)進行了艦載機著陸和甲板起飛。這標(biāo)志著我國已經(jīng)基本擁有在航母上起降艦載機的能力。消息人士還記錄了殲15起飛的大概過程。10時55分，飛機由機庫運到飛行甲板上。11時15分，清理跑道，拖車把飛機拉到跑道起點，剎車。11時25分，甲板阻力板打開，艦載機發(fā)動機點火，保持轉(zhuǎn)速70%。11時28分許，艦載機剎車松開，加速至最大推力，飛機滑躍離開甲板，順利升空�，F(xiàn)將飛機起飛模型簡化為飛機先在水平甲板上做勻加速直線運動，再在傾角為θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速運動，最后從甲板飛出的速度為360km/h。若飛機的質(zhì)量為18噸，甲板AB=180m，BC=50m,（飛機長度忽略當(dāng)做質(zhì)點，不計一切摩擦和空氣阻力，取sin15°=0.3，g="10" m/s2）

(1)如果要求到達甲板B點的速度至少為離開斜面甲板速度的60%，則飛機在水平甲板上
運動時的牽引力至少為多少才能使飛機起飛？
(2)如果到達B點時飛機剛好到達最大功率，則從飛機開始運動到飛離甲板共需多少時間？

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同步練習(xí)冊答案