8.某人在水平地面上將一質(zhì)量為m的小球以v0的初速度豎直向上擲出,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球回到出發(fā)點(diǎn),小球此時(shí)的速度大小為$\frac{3}{4}$v0,如果小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣的阻力大小恒定,重力加速度為g.
(1)求空氣阻力的大小;
(2)如果將小球的初速度大小變?yōu)?v0,求小球的最高點(diǎn)距離水平地面的高度;
(3)如果忽略小球與水平地面碰撞過(guò)程損失的能量,求從拋出到停止的過(guò)程中小球通過(guò)的路程.

分析 (1)對(duì)于上升和下落兩個(gè)過(guò)程,分別運(yùn)用動(dòng)能定理列式,可求得空氣阻力;
(2)對(duì)上升的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理即可求出最大高度;
(3)如果忽略小球與水平地面碰撞過(guò)程損失的能量,小球損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,由功能關(guān)系即可求出.

解答 解:(1)設(shè)空氣阻力大小為f,物體上升的最大高度為h.根據(jù)動(dòng)能定理,
上升過(guò)程有:-mgh-fh=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
下落過(guò)程有:mgh-fh=$\frac{1}{2}m(\frac{3}{4}{v}_{0})^{2}$-0
聯(lián)立解得:f=$\frac{7}{25}$mg.
(2)如果將小球的初速度大小變?yōu)?v0,則:
-mgh′-fh′=0-$\frac{1}{2}m(2{v}_{0})^{2}$
聯(lián)立解得:h′=$\frac{25{v}_{0}^{2}}{16g}$
(3)小球上升和下落過(guò)程中阻力做功相等,由于空氣阻力做功,小球的機(jī)械能不斷減少,最后小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,則:
-fs=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
聯(lián)立點(diǎn):s=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2f}=\frac{25{v}_{0}^{2}}{14g}$
答:(1)空氣阻力的大小是$\frac{7}{25}$mg;
(2)如果將小球的初速度大小變?yōu)?v0,小球的最高點(diǎn)距離水平地面的高度是$\frac{25{v}_{0}^{2}}{16g}$;
(3)如果忽略小球與水平地面碰撞過(guò)程損失的能量,從拋出到停止的過(guò)程中小球通過(guò)的路程是$\frac{25{v}_{0}^{2}}{7g}$.

點(diǎn)評(píng) 本題是多過(guò)程的問(wèn)題,要能靈活選擇研究的過(guò)程,分段運(yùn)用動(dòng)能定理.也可以通過(guò)作v-t圖象分析上升和下落的時(shí)間關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖所示,是公路上的拱形橋,B是拱形橋的最高點(diǎn),橋面的圓弧ABC所在圓的半徑為R=400m. 現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2×103kg的汽車(chē)以恒定的功率P=3×106w過(guò)橋.在過(guò)最高點(diǎn)B時(shí),汽車(chē)受牽引力F=3×105N.取g=10N/kg,小車(chē)視為質(zhì)點(diǎn),求:
(1)汽車(chē)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)瞬時(shí)速度v的大小
(2)汽車(chē)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí),它對(duì)橋面的壓力是多大?
(3)若汽車(chē)在拱橋最高點(diǎn)B達(dá)到某一速率v0時(shí),對(duì)橋面的壓力為零,恰好可以從最高點(diǎn)水平飛出,騰空脫離橋面. 請(qǐng)求出v0的大小,并聯(lián)系實(shí)際,簡(jiǎn)要說(shuō)明為什么現(xiàn)實(shí)生活中極少見(jiàn)到此種情形.(取$\sqrt{10}$=3.16)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.如圖所示,在光滑的水平面上靜止著一個(gè)質(zhì)量為4m的木板B,B的左端靜止著一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊A,已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球以水平速度v0飛來(lái)與A物塊碰撞后立即以大小為$\frac{{v}_{0}}{3}$的速率彈回,在整個(gè)過(guò)程中物塊A始終未滑離木板B且物塊A可視為質(zhì)點(diǎn),求:
①A相對(duì)B靜止后的速度;
②木板B至少多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”時(shí),某同學(xué)把兩根輕彈簧按如圖1所示連接起來(lái)進(jìn)行探究.
(1)某次測(cè)量結(jié)果如圖2所示,指針示數(shù)為16.00cm.
(2)在彈性限度內(nèi),將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端,得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表格所示.用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為12.5N/m,彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)為27.8N/m(取g=10m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).
鉤碼數(shù)1234
LA/cm15.7119.7123.7027.70
LB/cm29.9635.7641.5547.34

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.氫有三種同位素,分別是氕${\;}_{1}^{1}$H、氘${\;}_{1}^{2}$H、氚${\;}_{1}^{3}$H,則它們的( 。
A.質(zhì)子數(shù)相等B.核外電子數(shù)相等C.核子數(shù)相等D.中子數(shù)相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.質(zhì)量分別為ma=1kg,mb=2kg的滑塊a、b用質(zhì)量不計(jì)的長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的桿連接,將整個(gè)裝置放在傾角為α=30°的長(zhǎng)木板上,現(xiàn)將裝置無(wú)初速釋放,且釋放瞬間滑塊b距離地面的高度為h=0.1m,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不考慮滑塊經(jīng)過(guò)銜接處損失的能量,不計(jì)一切摩擦和阻力,重力加速度g=10m/s2,則
(1)兩個(gè)滑塊都進(jìn)入水平面時(shí)的速度為多大?
(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,滑塊b的機(jī)械能如何變化?變化了多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道都是橢圓,地球處在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上
B.人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是不斷變化的;在近地點(diǎn)附近速率大,遠(yuǎn)地點(diǎn)附近速率。恍l(wèi)星與地心的連線,在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等
C.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道,跟月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道,都可以近似看做為圓,這些圓的圓心在地心處
D.月亮和人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng),跟行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),遵循相同的規(guī)律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.“風(fēng)云二號(hào)”地球同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道平面內(nèi),其運(yùn)行軌道為橢圓軌道,周期為T(mén)0,不計(jì)空氣阻力,如圖所示.則( 。
A.“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星在A點(diǎn)速率大于第一宇宙速度
B.“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星在A→B的過(guò)程中,速率逐漸變大
C.“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星在D→A→B過(guò)程所用的時(shí)間等于$\frac{{T}_{0}}{2}$
D.“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星在軌道運(yùn)行過(guò)程中,機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

19.如圖所示,用30N拉力F在水平面上拉車(chē)行走5m,.已知拉力和水平方向夾角是37°,則拉力F對(duì)車(chē)做功是120J.若車(chē)受到的阻力是20N,則車(chē)克服阻力做功是100 J.

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