1.質(zhì)量為m=1kg的物體以初速V0=12m/s豎直上拋,空氣阻力大小為其重力的0.2倍,g取10m/s2,求:
(1)該物體上升和下降時(shí)的加速度之比;
(2)求整個(gè)過程中物體克服阻力做功的平均功率P1和物體落回拋出點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率P2

分析 (1)利用牛頓第二定律求得上升和下降的加速度即可求得比值;
(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的時(shí)間,根據(jù)P=$\frac{W}{t}$和P=mgv求的功率

解答 解:(1)受力分析可得:
上升過程中受到向下的重力和空氣阻力,由牛頓第二定律可得mg+f=ma1,解得${a}_{1}=12m/{s}^{2}$
下降過程中受到向下的重力和向上的空氣阻力,由牛頓第二定律可得mg-f=ma2,${a}_{2}=8m/{s}^{2}$
a1:a2=3:2
(2)物體上升高度$H=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}=\frac{1{2}^{2}}{2×12}m=6m$
物體上升時(shí)間${t}_{1}=\frac{△v}{{a}_{1}}=\frac{12}{12}s=1s$;
下落時(shí)間為t2
$H=\frac{1}{2}{{a}_{2}t}_{2}^{2}$
得出${t}_{2}=\frac{\sqrt{6}}{2}s$
總時(shí)間:$t=\frac{2+\sqrt{6}}{2}s$
落回出發(fā)點(diǎn)的速度$v={a}_{2}{t}_{2}=4\sqrt{6}m/s$
因而:${P}_{f}=\frac{f•2H}{t}=\frac{2×2×6}{\frac{2+\sqrt{6}}{2}}=\frac{48}{2+\sqrt{6}}W$
${P}_{2}=mgv=40\sqrt{6}W$
答:(1)該物體上升和下降時(shí)的加速度之比為3:2;
(2)求整個(gè)過程中物體克服阻力做功的平均功率P1為$\frac{48}{2+\sqrt{6}}W$,物體落回拋出點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率P2為$40\sqrt{6}W$

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道瞬時(shí)功率和平均功率的區(qū)別,平均功率表示一段過程中的功率,瞬時(shí)功率表示某一時(shí)刻或某一位置的功率

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中,以下各量不發(fā)生變化的是( 。
A.線速度B.角速度C.向心加速度D.向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚,在O點(diǎn)發(fā)出反射和折射,折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶.若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動(dòng),并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn),觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失.在光帶未完全消失之前,反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是( 。
A.減弱,紫光B.減弱,紅光C.增強(qiáng),紅光D.增強(qiáng),紫光

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.電視機(jī)的顯像管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.電子束經(jīng)過加速電場(chǎng)后,進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),磁場(chǎng)方向垂直于圓面.不加磁場(chǎng)時(shí),電子束將通過磁場(chǎng)中心O點(diǎn)而打到屏幕上的中心M,加磁場(chǎng)后電子束偏轉(zhuǎn)到P點(diǎn)上方.現(xiàn)要使電子束偏轉(zhuǎn)回到P點(diǎn),可行的辦法是( 。
A.減小加速電壓B.減小偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
C.使磁場(chǎng)反向D.將圓形磁場(chǎng)的半徑增大些

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖甲所示,豎直放置的金屬板A、B中間開有小孔,小孔的連線沿水平放置的金屬板C、D的中間線,粒子源P可以間斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(初速不計(jì)),粒子在A、B間被加速后,再進(jìn)入金屬板C、D間偏轉(zhuǎn)并均能從此電場(chǎng)中射出.已知金屬板A、B間的電壓UAB=U0,金屬板C、D長(zhǎng)度為L(zhǎng),間距d=$\frac{\sqrt{3}}{3}$L.兩板之間的電壓UCD隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.在金屬板C、D右側(cè)有一垂直紙面向里的均勻磁場(chǎng)分布在圖示的半環(huán)形帶中,該環(huán)帶的內(nèi)、外圓心與金屬板C、D的中心O點(diǎn)重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=$\sqrt{\frac{24m{U}_{0}}{q{L}^{2}}}$,內(nèi)圓半徑R1=$\frac{\sqrt{3}}{3}$L.已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于電場(chǎng)變化的周期(電場(chǎng)變化的周期T未知),粒子重力不計(jì).

(1)求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),在垂直于板面方向偏移的最大距離;
(2)若所有粒子均不能從環(huán)形磁場(chǎng)的右側(cè)穿出,求環(huán)帶磁場(chǎng)的最小寬度.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.如圖,將傾角α=37°的大三角形劈切開為等寬的小三角形劈和5個(gè)梯形劈,再重新將各劈放在一起(各劈互不粘連).從小三角形劈開始,依次編號(hào)為1,2,…6.各劈的質(zhì)量均為M=1kg、斜面長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.2m.可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊質(zhì)量m=1kg,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5.現(xiàn)使物塊以平行于斜面方向的初速度v0=4.5m/s,從小三角形劈的底端沖上斜面,若所有劈均固定在水平面上,物塊最終能沖上第6塊劈;若所有劈均不固定,與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.3,假定最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,物塊滑動(dòng)到第5塊劈時(shí),梯形劈開始相對(duì)地面滑動(dòng).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ.選取一個(gè)擺線長(zhǎng)約1m的單擺,把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上,把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊,使鐵夾伸到桌面以外,讓擺球自由下垂.
Ⅱ.用米尺量出懸線長(zhǎng)度,精確到毫米,作為擺長(zhǎng).
Ⅲ.放開小球讓它來回?cái)[動(dòng),用停表測(cè)出單擺做30~50次全振動(dòng)所用的時(shí)間,計(jì)算出平均擺動(dòng)一次的時(shí)間.
Ⅳ.變更擺長(zhǎng),重做幾次實(shí)驗(yàn),根據(jù)單擺的周期公式,計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度并求出平均值.
(1)上述實(shí)驗(yàn)步驟有二點(diǎn)錯(cuò)誤,請(qǐng)一一列舉:
Ⅰ.測(cè)量擺球直徑,擺長(zhǎng)應(yīng)為擺線長(zhǎng)加擺球半徑;
Ⅱ.在細(xì)線偏離豎直方向小于5°位置釋放小球,經(jīng)過最點(diǎn)時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí);
(2)按正確的實(shí)驗(yàn)步驟,將單擺全部浸入水中做實(shí)驗(yàn),測(cè)得的重力加速度變。阎獪y(cè)得的單擺周期為T,擺長(zhǎng)為L(zhǎng),擺球質(zhì)量為m,所受浮力為F,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊恼鎸?shí)值g=$\frac{{4π}^{2}L}{{T}^{2}}$+$\frac{F}{m}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,金屬桿ab靜放在水平固定的“U”形金屬框上,整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場(chǎng)中.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),桿ab總保持靜止,則( 。
A.桿中感應(yīng)電流方向是從b到aB.桿中感應(yīng)電流大小均勻增大
C.金屬桿所受安培力方向水平向左D.金屬桿所受安培力大小保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.將一小球以20m/s的初速度豎直上拋,經(jīng)3.5s落回原處.已知空氣阻力的大小與速率成正比,則小球落回原處的速度大小為( 。
A.5m/sB.10m/sC.12.5m/sD.15m/s

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