從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2kg的球,若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系,球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),再落回地面,落地時(shí)速率為v1=2m/s,且落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng).(g=10m/s2)求:
(1)球從拋出到落地過(guò)程中克服空氣阻力所做的功;
(2)球拋出瞬間的加速度大。
(1)球從拋出到落地過(guò)程中,由動(dòng)能定理得
Wf=
1
2
m
v21
-
1
2
m
v20
=
1
2
×0.2×
(22-102)J=-9.6J
克服空氣阻力做功為9.6J
(2)由題意得,空氣阻力f=kv
落地前勻速運(yùn)動(dòng),則mg-kv1=0
剛拋出時(shí)加速度大小為a0,則
mg+kv0=ma0
解得a0=(1+
v0
v1
)g=60m/s2
答:
(1)球從拋出到落地過(guò)程中克服空氣阻力所做的功是9.6J;
(2)球拋出瞬間的加速度大小是60m/s2
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

據(jù)報(bào)道,嫦娥三號(hào)將于近期發(fā)射.嫦娥三號(hào)接近月球表面的過(guò)程可簡(jiǎn)化為三個(gè)階段:距離月球表面15km時(shí)打開(kāi)反推發(fā)動(dòng)機(jī)減速,下降到距月球表面H=l00m高度時(shí)懸停,尋找合適落月點(diǎn);找到落月點(diǎn)后繼續(xù)下降,距月球表面h=4m時(shí)速度再次減為0;此后,關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī),使它做自由落體運(yùn)動(dòng)落到月球表面.已知嫦娥三號(hào)質(zhì)量為
140kg,月球表面重力加速度g'約為1.6m/s2,月球半徑為R,引力常量G.求:
(l)月球的質(zhì)量;
(2)嫦娥三號(hào)懸停在離月球表面l00m處時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)嫦娥三號(hào)的作用力;
(3)嫦娥三號(hào)從懸停在l00m處到落至月球表面,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)嫦娥三號(hào)做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

有一玩具汽車(chē)絕緣上表面固定一個(gè)帶負(fù)電物塊,它們的總質(zhì)量m=0.5kg,物塊帶電量q=-5.0×10-5c.現(xiàn)把玩具汽車(chē)放置在如圖所示的水平直軌道A點(diǎn),BC由光滑管道彎曲而成的半圓軌道,玩具汽車(chē)在光滑管道中能自由運(yùn)動(dòng),整個(gè)軌道所處空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=6.0×l04N/c.玩具汽車(chē)在水平直軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力恒為Ff=0.5N,通電后玩具汽車(chē)以恒定功率P=l0w行駛,通電1.0s自動(dòng)斷電,斷電后玩具汽車(chē)能以一定的速度從B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道.已知AB間距L=4.0m,g取l0m/s2(玩具汽車(chē)可看成質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程物塊帶電量不變).
①若半圓軌道半徑R=0.4m,玩具汽車(chē)進(jìn)入管道中B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的壓力多大?
②當(dāng)半圓軌道半徑R滿足什么條件時(shí),玩具汽車(chē)能再次回到A點(diǎn)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

質(zhì)量為2kg的物體,在光滑水平面上以3m/s的初速度勻速向西運(yùn)動(dòng),現(xiàn)有一個(gè)大小為8N方向向北的恒力作用于物體,則從該時(shí)刻起( 。
A.物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng)
B.物體只受向北方向的力,因此只有南北方向動(dòng)能變化,東西方向動(dòng)能不變
C.第2s末的動(dòng)能為73J
D.2s內(nèi)拉力做功80J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

某人在傾角為30°的斜面上用平行于斜面的力,把靜止在斜面上質(zhì)量為2kg的物體,沿斜面向下推了2m的距離,并使物體獲得1m/s的速度,已知斜面體始終未動(dòng),物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
3
3
,g取10m/s2,則在這個(gè)過(guò)程中(  )
A.支持力做功為20
3
J
B.當(dāng)物體速度為1m/s時(shí),物體重力做功的瞬時(shí)功率為10W
C.物體克服摩擦力做功
40
3
3
J
D.物體重力勢(shì)能減小20J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖1所示,輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上,另一端點(diǎn)在O位置.質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從距O點(diǎn)為x0的P點(diǎn)沿斜面向下運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后,A又被彈簧彈回.A離開(kāi)彈簧后,恰好回到P點(diǎn).物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為37°.求:
(1)O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1
(2)如圖2若將另一個(gè)與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧右端拴接,將A與B并排在一起,使彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置,然后從靜止釋放,A、B共同滑行一段距離后分離.分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,斜面傾角為37°,斜面長(zhǎng)為5m,一物體從斜面頂端靜止滑下,物體與平面、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3.求該物體下滑后將在距斜面底端多遠(yuǎn)處停止?(g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一位質(zhì)量m=60kg、參加“挑戰(zhàn)極限運(yùn)動(dòng)”的業(yè)余選手,要越過(guò)一寬為x=2.5m的水溝后躍上高為h=2.0m的平臺(tái).他采用的方法是:手握一根長(zhǎng)L=3.25m的輕質(zhì)彈性桿一端,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始勻加速助跑,至B點(diǎn)時(shí)桿另一端抵在O點(diǎn)的阻擋物上,接著桿發(fā)生形變,同時(shí)人蹬地后被彈起,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿處于豎直狀態(tài),人的重心在桿的頂端,此刻人放開(kāi)桿水平飛出并趴落到平臺(tái)上,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力可忽略不計(jì).
(1)設(shè)人到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=8m/s,人勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=2m/s2,求助跑距離xAB;
(2)人要最終到達(dá)平臺(tái),在最高點(diǎn)飛出時(shí)刻的速度應(yīng)至少多大?(g=10m/s2
(3)設(shè)人跑動(dòng)過(guò)程中重心離地高度H=0.8m,在(1)、(2)兩問(wèn)的條件下,在B點(diǎn)人蹬地彈起瞬間應(yīng)至少再做多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量是500g的足球由靜止踢出后,某人觀察它在空中的運(yùn)動(dòng)情況,估計(jì)上升的最大高度是10m,在最高點(diǎn)的速度為20m/s,請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)估計(jì)運(yùn)動(dòng)員在踢足球時(shí)對(duì)足球做的功為( 。
A.100JB.150JC.0JD.200J

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案