[题目]小军看到打桩机.对打桩机的工作原理产生了兴趣．他构建了一个打桩机的简易模型.如图甲所示．他设想.用恒定大小的拉力F拉动绳端B.使物体从A点(与钉子接触处)由静止开始运动.上升一段高度后撤去F.物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子.将钉子打入一定深度．按此模型分析.若物体质量m＝1kg.上升1m高度时撤去拉力.撤去� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】小军看到打桩机，对打桩机的工作原理产生了兴趣．他构建了一个打桩机的简易模型，如图甲所示．他设想，用恒定大小的拉力F拉动绳端B，使物体从A点(与钉子接触处)由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，物体运动到最高点后自由下落并撞击钉子，将钉子打入一定深度．按此模型分析，若物体质量m＝1kg，上升1m高度时撤去拉力，撤去拉力前物体的动能Ek与上升高度h的关系图象如图乙所示．(g取10 m/s2，不计空气阻力)

(1)求物体上升到0.4m高度处F的瞬时功率；

(2)若物体撞击钉子后瞬间弹起，且使其不再落下，钉子获得20J的动能向下运动，钉子总长为10cm，撞击前插入部分可以忽略，不计钉子重力．已知钉子在插入过程中所受的阻力Ff与深度x的关系图象如图丙所示，求钉子能够插入的最大深度．

【答案】(1)瞬时功率为120W (2)最大深度为0.02m．

【解析】试题分析：（1）动能与势能之和是物体的机械能，由图2所示图象可以求出物体上升0.4m时物体的速度，根据动能定律求得力F的大小，然后代入功率的计算式即可；
（2）钉子在插入过程中所受阻力f对钉子做功，数值等于钉子动能的改变，根据动能定律即可求得结果．

（1）撤去F前，根据动能定理，有

由图象乙得，斜率为，

代入数据解得，

又由图象得时，，即
代入数据解得．
（2）碰撞后，对钉子，有，

由于平均阻力是最大阻力的一半，所以

又由图象丙得

代入数据解得：

练习册系列答案

150加50篇英语完形填空与阅读理解系列答案

黄冈经典阅读系列答案

文言文课外阅读特训系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:

第一步:把带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连,重锤后连一穿过打点计时器的纸带,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示．

第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．

请回答下列问题:

（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt,根据纸带求滑块速度,打点计时器打B点时滑块速度vB＝________．

（2）已知重锤质量为m,当地的重力加速度为g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________（写出物理名称及符号,只写一个物理量）,合外力对滑块做功的表达式W合＝________．

（3）算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v,以v2为纵轴、W为横轴建立坐标系,描点作出v2－W图像,可知该图像是一条________,根据图像还可求得________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V，0.3A”．合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．

（1）用多用电表的直流电压挡检查故障（只有一处故障），

①选择开关置于下列量程的_____挡较为合适（用字母序号表示）；

A．2.5V

B．10V

C．50V

D．250V

②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是_____；

A．A灯丝断开

B．B灯丝断开

C．d、e间连线断开

D．B灯被短路

（2）接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，

①测试前，一定要将电路中的开关S_____（填“断开”或“闭合”）；

②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为_____Ω，此时测量的是_____间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为_____Ω（此空保留三位有效数字），它不等于测量值，原因是：_____．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻，O点开始向正方向运动，经t=0.2s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，下列说法正确的是（____）

A．该横波的波速为5m/s

B．质点L与质点N都运动起来后，它们的运动方向总相反

C．在0.2s的时间内质点M通过的路程为1m

D．在t=2.6s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动

E．图示波形图可能是t=1.2s时刻的．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，在长方形abcd区域内，存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，O点为ad边的中点，ab = 2ad。由氕核和氘核（重力不计）组成的一细束粒子流沿与ab平行的方向以相同的速度从O点射入磁场中。下列说法正确的是（）

A. 氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为2∶1

B. 若氘核从Od边射出磁场，则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶2

C. 若氕核从d点射出磁场，则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为2∶1

D. 若氕核从cd边的中点射出磁场，则氘核从cd边射出磁场

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的圆弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于B．水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD．两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和-Q．现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g．求：