某校舉行托乒乓球跑步比賽,賽道為水平直道,比賽距離為s。比賽時,某同學(xué)將球置于球拍中心,以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動,當(dāng)速度達(dá)到v0時,再以v0做勻速直線運動跑至終點.整個過程中球一直保持在球拍中心不動.比賽中,該同學(xué)在勻速直線運動階段保持球拍的傾角為θ0,如圖所示,設(shè)球在運動中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比,方向與運動方向相反,不計球與球拍之間的摩擦,球的質(zhì)量為m,重力加速度為g.

(1)求空氣阻力大小與球速大小的比值k;
(2)求在加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式;
(3)整個勻速跑階段,若該同學(xué)速度仍為v0,而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變,不計球在球拍上的移動引起的空氣阻力變化,為保證到達(dá)終點前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落,求β應(yīng)滿足的條件.
(1) (2)(3)  

試題分析: (1).在勻速運動階段,有
(2).加速階段,設(shè)球拍對球的支持力為,有
 ,
(3).以速度v0勻速運動時,設(shè)空氣阻力與重力的合力為F,有球拍傾角為θ0+β時,空氣阻力與重力的合力不變,設(shè)球沿球拍面下滑的加速度大小為a′,有Fsinβ=ma′
設(shè)勻速跑階段所用時間為t,有t=
球不從球拍上掉落的條件a′t2≤r         
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一物體以一定的初速度沖上一傾角為θ的斜面,結(jié)果最后靜止在斜面上,如下圖所示,在第1 s內(nèi)位移為6 m,停止運動前的最后1 s內(nèi)位移為2 m,求:

(1)在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大;
(2)整個減速過程共用多少時間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,三角體由兩種材料拼接而成,BC界面平行底面DE,兩側(cè)面與水平面夾角分別為30和60已知物塊從A無初速下滑,加速至B勻速至D;若該物塊無初速從A沿另一側(cè)面下滑,則有(   )  
A.通過C點的速率等于通過B點的速率
B.AB段的運動時間大于AC段的運動時間
C.將加速至C勻速至E
D.一直加速運動到E,但AC段的加速度比CE段小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體自O(shè)點開始沿斜面向上做勻減速直線運動,A、B、C、D是運動軌跡上的四點,D是最高點。測得OA=0.8m,AB=0.6m,BC=0.4m。且物體通過三段的時間均為1s. 則下面判斷正確的是:
A.物體的初速度是0.9m/s
B.物體運動的加速度大小是0.2m/s2
C.CD間的距離是 0.2m
D.從C到D運動的時間是1.5s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩輛汽車沿平直的公路同一方向行駛,某時刻恰好經(jīng)過同一位置,此時A以5m/s的速度勻速前進(jìn),B以14m/s的初速度開始剎車,加速度的大小為2m/s2,那么他們再次相遇所經(jīng)過的時間為
A.8sB.9sC.7sD.9.8s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一列火車正在做勻加速直線運動.從某時刻開始計時,第1分鐘內(nèi),發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了240m. 隔了3分鐘后再觀察2分鐘,發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了1128m.則火車的加速度為 (   )
A.0.01m/s2B.0.02m/s2C.0.05m/s2D.1.2m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)電動機(jī)帶動滾輪勻速轉(zhuǎn)動,在滾輪的作用下,將金屬桿從最底端A送往傾角θ=30°的足夠長斜面上部.滾輪中心B與斜面底部A的距離為L=6.5m,當(dāng)金屬桿的下端運動到B處時,滾輪提起,與桿脫離接觸.桿由于自身重力作用最終會返回斜面底部,與擋板相撞后,立即靜止不動.此時滾輪馬上再次壓緊桿,又將金屬桿從最底端送往斜面上部,如此周而復(fù)始。已知滾輪邊緣線速度恒為,滾輪對桿的正壓力,滾輪與桿間的動摩擦因數(shù)為,桿的質(zhì)量為,不計桿與斜面間的摩擦,取。

求:(1)在滾輪的作用下,桿加速下升的加速度;
(2)桿加速下升與滾輪速度相同時前進(jìn)的距離
(3)桿往復(fù)運動的周期。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體以5m/s的初速度、大小為2m/s2的加速度在粗糙的水平面上做勻減速滑行,則在4s內(nèi)通過的位移為(  )
A.4mB.3.6mC.6.25mD.8.5m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,傳送帶與地面傾角θ=37°,AB長為16米,傳送帶以10米/秒的速度逆時針勻速運動。在傳送帶上端A無初速地釋放一個質(zhì)量為0.5千克的物體,它與傳送帶之間的動摩擦系數(shù)為μ=0.5,求:(1)物體從A運動到B所需時間,(2)物體從A 運動到B 的過程中,摩擦力對物體所做的功(g=10米/秒2).

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同步練習(xí)冊答案