某人在距离地面高25m处,斜向上方抛出一个质量为100克的小球,小球出手时的速度为v0=10m/s落在时的速度为v=20m/s (g=10m/s2)试求:(1
题型:不详难度:来源:
某人在距离地面高25m处,斜向上方抛出一个质量为100克的小球,小球出手时的速度为v0=10m/s落在时的速度为v=20m/s (g=10m/s2)试求: (1)人抛出小球时做了多少功? (2)若小球落地后不反弹,则小球在飞行过程中克服阻力做的功? (3)若小球撞地后会继续反弹,但与地相撞没有机械能损失,且小球所受空气阻力大小恒为0.5N,则小球经过的总路程为多少? |
答案
(1)根据动能定理得:人抛球时对小球做的功等于小球动能的增量 W=m=×0.1×102J=5 J (2)小球在飞行过程中对小球由动能定理可得: mgh-wf=mV2-m 代入数据:0.1×10×25-Wf=×0.1×202-5 解得:Wf=10 J (3)从水球开始以V0速度运动到小球最后停止运动,由能量守恒定律可知小球的机械能转化成小球与空气摩擦产生的内能,即: f•S总=m+mgh 代入数据:0.5S总=5+0.1×10×25 解得S总=60 m 答:(1)人抛出小球时做了5J功. (2)若小球落地后不反弹,则小球在飞行过程中克服阻力做功为10 J. (3)小球经过的总路程为60 m. |
举一反三
质量m=2kg的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能与位移关系如图所示,则物体所受阻力Ff为______N,物体在水平面上滑行的时间t为______s.
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如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出.已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力),则( )A.在前时间内,电场力对粒子做的功为 | B.在后时间内,电场力对粒子做的功为 | C.粒子的出射速度偏转角满足tanθ= | D.粒子前和后的过程中,电场力冲量之比为:1 |
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如图,L型弯管有一柔软但不可被压缩(或拉伸)的长度为l的物体,其截面直径比L型弯管径略小(管径与物体的长度相比可以忽略),该物体可在L型弯管中移动,且物体在弯角处移动时无能量损失.已知L型弯管的竖直部分光滑,水平部分与物体间的动摩擦因数为μ(μ>1),且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现让物体在竖直外力作用下保持静止,设物体的上端离水平管的竖直距离为x. (1)若物体的一部分在水平管中,撤去外力后,物体能在原位置保持静止,求此情况下x的取值范围. (2)若物体全部在竖直管中,撤去外力后,物体能全部进入水平管中,求此情况下x的取值范围. (3)若x=2μl,求撤去外力后物体右端进入水平管的距离. |
如图所示,水平地面上静止放置着物块B和C相距l=1.0m物快A以速度v0=10m/s沿水平方向与B正碰,碰撞后A和B牢固粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度v=2.0m/s,已知A和B的质量均为m.C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数μ=0.45(设碰撞时间很短,g取10m/s2)
(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度 (2)根据AB与C的碰撞过程分析k 的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向. |
如图所示,水平桌面处有水平向右的匀强电场,场强大小E=2×104V/m,A、B是完全相同的两个小物体,质量均为m=0.1kg,电量均为q=2×10-5C,且都带负电,原来都被按在桌面上的P点.现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA0=12m/s,A开始运动的加速度大小为6m/s2,经τ时间后,设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB0=6m/s(不计A、B两物体间的库仑力),求: (1)在A未与B相遇前,A电势能增量的最大值; (2)如果要使A尽快与B相遇,τ为多大? |
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