16.現(xiàn)有兩個(gè)寬度為d、質(zhì)量為m的相同的小物塊A、B,一帶孔圓環(huán)C,其質(zhì)量為2m,半徑為d,它們的厚度均可忽略.一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪,一端連接A物塊,一端穿過圓環(huán)C的小孔連接B物塊,如圖所示.現(xiàn)將A置于水平地面,距滑輪底端3L,BC距水平地面為L,在B的正下方有一深$\frac{L}{2}$、寬$\frac{3}{2}$d的凹槽.B、C落地后都不再彈起.求A物塊上升到最大高度所經(jīng)歷的時(shí)間.

分析 放手后,A、B、C整體向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)C被擋住后,A向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)B到達(dá)地面后,A做豎直上拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)速度減為零.結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.

解答 解:放手時(shí),A、B、C整體的加速度$a=\frac{(2m+m-m)g}{2m+m+m}=\frac{g}{2}$
當(dāng)B、C下降L時(shí),整體的速度$v=\sqrt{2aL}=\sqrt{gL}$
經(jīng)歷的時(shí)間${t_1}=\frac{v}{a}=2\sqrt{\frac{L}{g}}$
C被地面擋住后,A、B整體以v勻速運(yùn)動(dòng),所用時(shí)間${t_2}=\frac{{\frac{L}{2}}}{v}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{L}{g}}$
當(dāng)B落地后,A以v豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度為g.
至速度減為零時(shí),所用時(shí)間${t_3}=\frac{v}{g}=\sqrt{\frac{L}{g}}$
此時(shí)A 物體到大最大高度,所以經(jīng)歷時(shí)間為$t={t_1}+{t_2}+{t_3}=\frac{7}{2}\sqrt{\frac{L}{g}}$
答:A物塊上升到最大高度所經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{7}{2}$$\sqrt{\frac{L}{g}}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動(dòng)情況,運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,傾角為α斜面體(斜面光滑且足夠長)固定水平地面上,斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊,開始靜止于O點(diǎn).壓縮彈簧使其長度為$\frac{1}{2}$l時(shí)將物塊由靜止開始釋放,重力加速度為g.
(1)證明物塊做簡諧運(yùn)動(dòng),
(2)物塊振動(dòng)時(shí)最低點(diǎn)距O點(diǎn)距離A.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖,兩質(zhì)量均為m的小球,通過長為L的不可伸長輕繩水平相連,從某一高處自由下落,下落過程中繩處于水平伸直狀態(tài).在下落a高度時(shí),繩中點(diǎn)碰到水平放置的光滑釘子a重力加速度為g,則( 。
A.輕繩與釘子相碰后的瞬間,小球的加速度大小為g
B.從輕繩與釘子相碰到小球剛到達(dá)最低點(diǎn)的過程,重力的功率先增大后減小
C.小球剛到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度大小為$\sqrt{2g(L+h)}$
D.小球剛到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),繩子對(duì)小球的拉力大小為m($\frac{4h}{L}$+3)g

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r的大小并同時(shí)描繪出小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,同時(shí)記錄電阻箱的阻值R,電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出流過電阻箱的電流I,分別描繪了a、b兩條U-I圖線,如圖乙所示.請(qǐng)回答下列問題:

(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式I=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{R}$;(用U1、U2、R表示)
(2)電源兩端電壓隨電流變化的圖象是b(選填“a”或“b”);當(dāng)電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0Ω時(shí),兩條圖線存在交點(diǎn);
(3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)電阻r=2.0Ω,該電路中小燈泡消耗的最大功率為1.0W.(本小題結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,ABC為一玻璃三棱鏡的截面,一束白光MN垂直于AB面射入,在AC面發(fā)生全反射后從BC面射出,在屏PQ上得到一個(gè)七種顏色的彩色光帶,則( 。
A.從AB面射入到BC面射出,紅光用的時(shí)間最長
B.若∠MNA逐漸變小,紅光最先從AC面透出
C.彩色光帶左邊緣是紫光
D.若將某金屬放在光帶的中央能發(fā)生光電效應(yīng),則放在光帶左端讓光照射時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,在水平面內(nèi)金屬桿ab可在平行金屬導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng),金屬桿電阻R0=0.5Ω,長L=0.3m,導(dǎo)軌一端串接一電阻R=1Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,與導(dǎo)軌平面垂直.當(dāng)ab在水平外力F作用下,以v=5m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)過程中,求:
(1)ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和ab間的電壓U;
(2)所加沿導(dǎo)軌平面的水平外力F的大;
(3)拉力的功率P
(4)在2s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量儀器均已校準(zhǔn).待測(cè)金屬絲接入電路部分的長度約為50cm.
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示,其讀數(shù)應(yīng)為0.397mm(該值接近多次測(cè)量的平均值).
(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用圖2中的甲圖(選填“甲”或“乙”).

(3)圖是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖3中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.

(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖4所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω(保留兩位有效數(shù)字)
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為C(填選項(xiàng)前的符號(hào)).
A.1×10-2Ω•m  B.1×10-3Ω•m   C.1×10-6Ω•m  D.1×10-8Ω•m
(6)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差.本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量儀器均已校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是D
A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測(cè)量儀表引起的偶然誤差
D.用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖甲所示為示波管的構(gòu)造示意圖,現(xiàn)在x-x′上加上uxx′-t信號(hào)(如圖乙所示,周期為2T);在y-y′上加上uyy′-t信號(hào)(如圖丙所示,周期為T),則在示波管屏幕上看到的圖形是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.對(duì)于做直線運(yùn)動(dòng)的物體,下列說法中正確的是( 。
A.加速度增大,速度一定增大B.加速度減小,速度一定減小
C.物體的速度很大,加速度可能為零D.物體的加速度很大,速度一定很大

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同步練習(xí)冊(cè)答案