【題目】如圖所示，離地面足夠高處有一豎直空管，質(zhì)量為2 kg，管長24 m，M、N為空管的上、下兩端，空管受到豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運動，加速度大小為a=2 m/s2，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，取重力加速度g=10 m/s2。

（1）若小球上拋的初速度大小為10 m/s，經(jīng)過多長時間小球從管的N端穿出？

（2）若此空管的N端距離地面64 m高，欲使在空管到達地面時小球落到管內(nèi)，求小球的初速度v0大小的取值范圍。

【答案】（1）4s（2）29m/s≤v0≤32m/s

【解析】

（1）以向下方向為正方向

設(shè)經(jīng)t時間，小球從N端穿出，小球下落的高度h1=－v0t+gt2

空管下落的高度h2=at2

則，h1－h2=L

聯(lián)立得：－v0t+gt2－at2=L

代入數(shù)據(jù)解得：t="4" s，t=－1.5 s（舍去）

（2）設(shè)小球初速度v0，空管經(jīng)t時間到達地面，則H=at2

得t=="8" s

小球在t'時間下落高度為h=－v0t+gt2

小球落入管內(nèi)的條件是：64 m≤h≤88 m

解得：29 m/s≤v0≤32 m/s

所以小球的初速度大小必須在29 m/s到32 m/s范圍內(nèi)。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體 A、 B、 C 能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度 ω 勻速轉(zhuǎn) 動， A、 B、 C 的質(zhì)量分別為 3m、 2m、 m， A 與 B、 B 和 C 與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為 μ，A 和 B、 C 離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為 r、 1．5r。 設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

A. B 對 A 的摩擦力一定為 3μmg

B. B 對 A 的摩擦力一定為 3mω2r

C. 轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足

D. 轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F>0表示斥力，F<0表示引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，規(guī)定無窮遠處分子勢能為零，則

A. 乙分子由a點到c點一直做加速運動，到達c點時速度最大

B. 乙分子到達c點時，兩分子間的分子勢能最小為零

C. 乙分子由a點運動到b點的過程中，兩分子間的分子勢能一直減小

D. 乙分子由c點運動到d點的過程中，乙分子的動能不斷增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強度大小為B1的勻強磁場，磁場邊界上的P點有一粒子源，可以在紙面內(nèi)向各個方向以相同的速率發(fā)射同種帶電粒子，不考慮粒子的重力以及粒子之間的相互作用，這些粒子從某一段圓弧射出邊界，這段圓弧的弧長是圓形區(qū)域周長的；若僅將磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)锽2，這段圓弧的弧長變?yōu)閳A形區(qū)域周長的，則等于

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)用伏安法研究某電子器件R1的（6 V，2.5 W）伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整（直接測量的變化范圍盡可能大一些），備有下列器材：

A、直流電源（6 V，內(nèi)阻不計）； B、電流表G（滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg=10 Ω）；

C、電流表A（0～0.6 A，內(nèi)阻未知）； D、滑動變阻器（0～20 Ω，10 A）；

E、滑動變阻器（0～200 Ω，1 A）； F、定值電阻R0（阻值1990 Ω）； G、開關(guān)與導線若干；

（1）根據(jù)題目提供的實驗器材，請你設(shè)計出測量電子器件R1伏安特性曲線的電路原理圖___（R1可用“”表示）．

（2）在實驗中，為了操作方便且能夠準確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選用___．（填寫器材序號）

（3）將上述電子器件R1和另一電子器件R2接入如圖（甲）所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Ob、Oa所示．電源的電動勢E=6.0 V，內(nèi)阻忽略不計．調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R1和R2阻值的和為___Ω，R3接入電路的阻值為___Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在勻強磁場中有一個匝的閉合矩形線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場方向，線圈電阻為，從圖甲所示位置開始計時，通過線圈平面的磁通量隨時間變化的圖象如圖乙所示，則

A. 線圈轉(zhuǎn)動過程中消耗的電功率為

B. 在時，線圈中的感應(yīng)電動勢為零，且電流改變一次方向

C. 所產(chǎn)生的交變電流感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為

D. 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過時穿過線圈的磁通量變化最快

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滴水法測重力加速度的過程是這樣的：讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里，調(diào)整水龍頭，讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時，后一滴恰好離開水龍頭．從第1次聽到水擊盤聲時開始計時，測出n次聽到水擊盤聲的總時間為t，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h，即可算出重力加速度．設(shè)人耳能區(qū)別兩個聲音的時間間隔為0.1 s，聲速為340 m/s，則(　　)

A. 水龍頭距人耳的距離至少為34 m

B. 水龍頭距盤子的距離至少為34 m

C. 重力加速度的計算式為

D. 重力加速度的計算式為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，底端接電阻R，輕彈簧上端固定，下端懸掛質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒和導軌接觸良好，除電阻R外，其余電阻不計，導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直導軌所在平面。靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為Δ1，彈性勢能為，重力加速度大小為g。將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，金屬棒在運動過程中始終保持水平，則

A. 金屬棒第一次到達A處時，其加速度方向向下

B. 當金屬棒的速度最大時，彈簧的伸長量為Δ1

C. 電阻R 上產(chǎn)生的總熱量等于mgΔl-Ep

D. 金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量與第一次上升過程的相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M＝0.4 kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R＝0.4 m的光滑1/4圓弧，在B點與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動摩擦因數(shù)μ＝0.4，長L＝3.5 m，C點右側(cè)軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在距A點高為H＝3.6 m處由靜止自由落下，恰沿A點滑入圓弧軌道(g＝10 m/s2)．下列說法錯誤的是 ( )

A. 最終m一定靜止在M的BC某一位置上

B. M在水平面上運動的最大速率2.0 m/s；

C. 小物體第一次沿軌道返回到A點時將做斜拋運動．

D. 小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小4m/s．

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