如图,圆环质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球,今将小球沿钢丝AB以初速v0竖直向上抛出.致使大圆环对地无作用力,则小球上升的加速度为_____

如图,圆环质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球,今将小球沿钢丝AB以初速v0竖直向上抛出.致使大圆环对地无作用力,则小球上升的加速度为_____

题型:不详难度:来源:
如图,圆环质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球,今将小球沿钢丝AB以初速v0竖直向上抛出.致使大圆环对地无作用力,则小球上升的加速度为______.小球能上升的最大高度为______.(设AB钢丝足够长,小球不能达到A点)魔方格
答案
据题大圆环对地无作用力时,m对M的滑动摩擦力f与Mg大小相等,方向竖直向上.以小球为研究对象,分析受力知道,小球受到竖直向下的重力mg和向下的滑动摩擦力f′,根据牛顿第三定律得知,f′=f=Mg,根据牛顿第二定律得到,小球上升的加速度a=
mg+f
m
=
m+M
m
g

v2-
v20
=-2ah
得,h=
v2-
v20
-2a
=
m
v20
2(M+m)g

故答案为:
(M+m)g
m
m
v20
2(M+m)g
举一反三
以初速度V0竖直向上抛出一个小球,小球所受的空气阻力与速度大小成正比.将小球从抛出点上升至最高点的过程与小球从最高点落回至抛出点的过程作对比,下列说法正确的是(  )
A.小球上升过程的加速度较大,故运动时间更长
B.小球下落过程的加速度较小,故运动时间更短
C.小球上升过程中的某时刻的合外力可能比下落过程中的某时刻的合外力小
D.小球落回抛出点时的速度一定比抛出时的速度小
题型:潍坊模拟难度:| 查看答案
从同一高度同时以20m/s速度抛出两小球,一球竖直上抛,另一球竖直下抛,不计空气阻力,取重力加速度为10m/s2,则它们落地的时间差为(  )
A.3sB.4sC.5sD.6s
题型:合肥三模难度:| 查看答案
一杂技演员用一只手抛球、接球,他每隔0.5s抛出一球,接到球便立即把球抛出,球的运动看做是竖直方向的运动.从抛出点算起,球到达的最大高度都是5m,取g=10m/s2.则在此表演过程中球的个数是(  )
A.2B.3C.4D.5
题型:潍坊模拟难度:| 查看答案
一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛,若g取10m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的是(  )
A.石子一定能追上气球
B.石子一定追不上气球
C.若气球上升速度等于9m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1s末追上气球
D.若气球上升速度等于7m/s,其余条件不变,则石子在到达最高点时追上气球
题型:不详难度:| 查看答案
小球从离地高35m的平台开始以30m/s的初速度做竖直上抛运动,从抛出到落地所需要的时间为______s,整个过程中的速度改变量的大小为______m/s(重力加速度g=10m/s2).
题型:不详难度:| 查看答案
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