如图所示,在足够高的竖直墙面上A点,以水平速度v0向左抛出一个质量为m的小球,小球抛出后始终受到水平向右的恒定风力的作用,风力大小为F,经过一段时间小球将再次到

如图所示,在足够高的竖直墙面上A点,以水平速度v0向左抛出一个质量为m的小球,小球抛出后始终受到水平向右的恒定风力的作用,风力大小为F,经过一段时间小球将再次到

题型:不详难度:来源:
如图所示,在足够高的竖直墙面上A点,以水平速度v0向左抛出一个质量为m的小球,小球抛出后始终受到水平向右的恒定风力的作用,风力大小为F,经过一段时间小球将再次到达墙面上的B点处,重力加速度为g,则在此过程中:
(1)小球在水平方向和竖直方向各作何种运动?
(2)小球水平方向的速度为零时距墙面的距离?
(3)墙面上A、B两点间的距离?
(4)小球的最大速率vmax
(5)小球的最小速率vmin魔方格
答案
(1)小球在水平方向先向左做匀减速运动而后向右做匀加速运动,小球在竖直方向上做自由落体运动.
(2)将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解
水平方向:F=max,得ax=
F
m

魔方格

则x=
v02
2ax
=
mv02
2F

(3)水平方向速度减小为零所需的时间t1=
v0
ax

所以t=2t1=
2v0
ax
=
2mv0
F

竖直方向上:y=
1
2
gt2=
2m2gv02
F2

(4)小球运动到B点的速度最大.
vx=v0
vy=gt=
2mgv0
F

vmax=


vx2+vy2
=
v0
F


F2+4m2g2

(5)将运动沿图示方向分解.
当v=0时,小球速度最小.
此时vmin=v=v0cosθ
根据力的关系知cosθ=
mg


F2+m2g2

解得vmin=
mgv0


F2+m2g2

答:(1)小球在水平方向先向左做匀减速运动而后向右做匀加速运动,小球在竖直方向上做自由落体运动.
(2)小球水平方向的速度为零时距墙面的距离为
mv02
2F

(3)墙面上A、B两点间的距离为
2m2gv02
F2

(4)小球的最大速率为vmax=
v0
F


F2+4m2g2

(5)小球的最小速率为vmin=
mgv0


F2+m2g2
举一反三
动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子,笼内有一只质量为m的猴子.当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1;当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为F2,如图所示,关于F1和F2的大小,下列判断中正确的是:(  )
A.F1>(M+m)g,F2<(M+m)gB.F1=F2>(M+m)g
C.F1>F2>(M+m)gD.F1<(M+m)g,F2>(M+m)g
魔方格
题型:虹口区一模难度:| 查看答案
如图所示,甲图为光滑水平面上质量为M的物体,用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连,由静止释放,乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用,拉力F的大小与m的重力相等,由静止释放,开始时M距桌边的距离相等,则(  )
A.甲.乙两图中M的加速度相等为
mg
M
B.甲图中M的加速度为aM=
mg
M+m
,乙图中M的加速度为aM=
mg
M
C.乙图中绳子受到的拉力较大
D.甲图中M到达桌边用的时间较长,速度较小
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个质量为20N的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所有物块的压力大小随时间变化的关系,如图乙所示.以下根据图象分析得出的结论中正确的是(  )
A.从时该t1到t2,物块处于失重状态
B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在水平地面上静止放置两质量相等的空车厢,现有一个人在其中一个车厢内拉动绳子使两车厢相互靠近.若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,以下对于哪个车厢里有人的判断中,正确的是(  )
A.先开始运动的车厢里有人
B.速度较小的车厢里有人
C.加速度较大的车厢里有人
D.不去称量质量无法确定哪个车厢有人
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.(表内时间不表示先后顺序)
题型:启东市模拟难度:| 查看答案
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时   间t0t1t2t3
体重秤示数/kg45.050.040.045.0