16.質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,跨在半徑不計(jì)的光滑定滑輪上,如圖所示,開(kāi)始時(shí)小球B離地高為h,現(xiàn)自由釋放小球B,求小球A上升過(guò)程中的最大速度和達(dá)到的最大高度.

分析 本題可以分為兩個(gè)過(guò)程來(lái)求解,首先根據(jù)AB系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,可以求得A球上升h時(shí)的速度的大小,即為B的速度,之后B球落地,A做豎直上拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)基本公式求出上升的高度,從而求出A球上升的最大高度.

解答 解:釋放B后,B下落到地面,A上升高度h瞬間,A、B二者的速度相等,設(shè)為v,
以水平面為參考面,由機(jī)械能守恒得:2mgh=mgh+$\frac{1}{2}$•(2m+m)v2
則解得:v=$\frac{\sqrt{6gh}}{3}$;
B下落到地面后,A做豎直上拋運(yùn)動(dòng),設(shè)繼續(xù)上升的高度為h′,
由豎直上拋上升的最大高度h′=$\frac{{v}^{2}}{2g}$=$\frac{h}{3}$
所以A球上升的最大高度為hmax=h+h′=h+$\frac{h}{3}$=$\frac{4h}{3}$.
答:小球A上升過(guò)程中的最大速度為$\frac{\sqrt{6gh}}{3}$;A球能達(dá)到的最大高度為$\frac{4h}{3}$.

點(diǎn)評(píng) 在A球上升的全過(guò)程中,A球的機(jī)械能是不守恒的,所以在本題中要分過(guò)程來(lái)求解,第一個(gè)過(guò)程系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,在第二個(gè)過(guò)程中只有A球的機(jī)械能守恒,難度適中.

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:多選題

14.“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng).某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,如圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置.不計(jì)空氣阻力,人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過(guò)程中( 。
A.在Pa段做自由落體運(yùn)動(dòng),處于完全失重狀態(tài)
B.在bc段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài)
C.在Pa段動(dòng)能越來(lái)越大,ab段動(dòng)能越來(lái)越小
D.從a點(diǎn)到c點(diǎn)過(guò)程中,彈性繩的彈性勢(shì)能越來(lái)越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

15.在驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:斜槽軌道、兩個(gè)大小相等質(zhì)量不同的小球且m1>m2、重錘線、白紙、復(fù)寫紙、圓規(guī)、毫米刻度尺.實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及平均落點(diǎn)的情況簡(jiǎn)圖如圖甲所示,調(diào)節(jié)斜槽軌道,使軌道末端水平.
(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過(guò)僅測(cè)量A(填選項(xiàng)前的序號(hào))間接地解決這個(gè)問(wèn)題:
A、小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程
B、小球開(kāi)始釋放的高度h
C、小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
(2)圖乙中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程OP,然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分末端,再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù).接下來(lái)要完成的步驟是ADE(填選項(xiàng)前的序號(hào));
A、用天平測(cè)量?jī)蓚(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B、測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放的高度h
C、測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D、分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E、測(cè)量平拋射程OM、ON
(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為m1OP=m1OM+m2ON(用(2)中測(cè)量的量表示);
(4)若OP、OM與ON的長(zhǎng)度滿足關(guān)系式ON=OM+OP,則兩球是彈性碰撞;
(5)經(jīng)測(cè)定,m1=20.0g,m2=10.0g,小球落地點(diǎn)的平均位置到O點(diǎn)的距離如圖乙所示.由圖可知:OM=18.50cm,OP=45.00cm,ON=53.00cm;碰撞前后m2的動(dòng)量分別為p1、p1′,碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′,則碰撞前、后總動(dòng)量的比值$\frac{{p}_{1}}{{{p}_{1}+p}_{2}}$=1;
(6)有同學(xué)認(rèn)為,在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被撞小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大.請(qǐng)你用(5)中已知得數(shù)據(jù),分析和計(jì)算出被撞小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為60.00cm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.物體的加速度不變,其動(dòng)量也一定不變
B.作平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任何相等的時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化完全相同
C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其動(dòng)能不變,動(dòng)量時(shí)刻變化
D.兩動(dòng)能相同的物體,質(zhì)量大的物體,其動(dòng)量越小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖所示,一升降機(jī)在箱底裝有若干個(gè)彈簧,設(shè)在某次事故中,升降機(jī)吊索在空中斷裂,忽略摩擦力,則升降機(jī)在從彈簧下端觸地后直到最低點(diǎn)的一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(整個(gè)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi))( 。
A.彈簧彈力對(duì)升降機(jī)做功的瞬時(shí)功率一直增大
B.彈簧彈力對(duì)升降機(jī)做功的瞬時(shí)功率一直減小
C.彈簧彈力對(duì)升降機(jī)一直做正功
D.彈簧彈力對(duì)升降機(jī)一直做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.如圖所示,一沙袋用輕細(xì)繩懸于O點(diǎn).開(kāi)始時(shí)沙袋處于靜止?fàn)顟B(tài),此后用彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出.第一次彈丸的速度為v1,打入沙袋后二者共同擺動(dòng)的最大擺角為30°.當(dāng)其第一次返回圖示位置時(shí),第二次彈丸以水平速度v2又擊中沙袋,使沙袋向右擺動(dòng)且最大擺角仍為30°.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的$\frac{1}{40}$,則以下結(jié)論中正確的是( 。
A.v1=v2B.v1:v2=41:42C.v1:v2=42:41D.v1:v2=41:83

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí),線框中可能無(wú)感應(yīng)電流
B.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí),線框中的感應(yīng)電流一定增大
C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中的感應(yīng)電流一定增大
D.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中的感應(yīng)電流可能不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.“蹦極”運(yùn)動(dòng)中,長(zhǎng)彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從幾十米高處跳下,將蹦極過(guò)程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng),從繩恰好伸直,到人第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列分析正確的是( 。
A.繩恰好伸直時(shí),繩的彈性勢(shì)能為零,人的動(dòng)能最大
B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功,人的動(dòng)能一直減小
C.繩對(duì)人的沖量始終向上,人的動(dòng)量先增大后減小
D.人在最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.一種典型的鈾核裂變是生成鋇和氪,同時(shí)放出3個(gè)中子,核反應(yīng)方程是${\;}_{92}^{235}$U+X→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n;已知部分原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.核反應(yīng)方程中,X粒子是中子
B.核反應(yīng)方程中,X粒子是質(zhì)子
C.${\;}_{92}^{235}$U、${\;}_{56}^{144}$Ba和${\;}_{36}^{89}$Kr相比,${\;}_{56}^{144}$Ba核的比結(jié)合能最大,它最穩(wěn)定
D.${\;}_{92}^{235}$U、${\;}_{56}^{144}$Ba和${\;}_{36}^{89}$Kr相比,${\;}_{92}^{235}$U核的核子數(shù)最多,它的結(jié)合能最大

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