分析 (1)根据几何关系进行分析,明确EF间的距离,根据题意明确物体的运动过程分析可知,可将物体的运动过程视为平抛运动的逆过程,根据平抛运动的规律可求得竖直分速度;
(2)对系统进行分析,根据机械能守恒进行分析,再结合圆周运动规律即可求得配重物的质量.
解答 解:(1)由题给条件AE=2m,C端触地时,sinθ=$\frac{\sqrt{2}}{8}$,
解得:CE=8$\sqrt{2}$m
由F端触地时,杠杆与地夹角为45°,可得EF=2$\sqrt{2}$m
石块的最大高度为20m,且速度恰好沿水平方向,逆向可看做是平抛运动,作出“抛石机”中石块运动示意图如图所示;
抛出石块时,CN=10m,石块竖直方向位移y=PQ=10m
石块竖直分速度vy2=2gy
解得:vy=10$\sqrt{2}$m/s
设石块抛出时速度大小为v1,由图中几何关系可知,v1与水平方向夹角为45°
则有v1sin45°=vy
解得v1=20m/s;
(2)当石块从地面运动到抛射点时,上升高度h1=10m
设配重物下降高度为h2,则由几何关系得:h2=CFsinθ=$\frac{5}{2}$
设配重物质量为m,由系统机械能守恒可得m0,由系统机械能守恒可得;
m0gh-mgh1=$\frac{1}{2}$m0v22+$\frac{1}{2}$mv12
根据圆周运动可得;
$\frac{{v}_{1}}{CE}$=$\frac{{v}_{2}}{FE}$
联立解得m0=120kg
答:(1)石块被抛出时的速度为20m/s;
(2)若被抛出石块的质貴为m=5kg,配重物的质量为120kg.
点评 本题考查机械能守恒定律以及圆周运动的规律,要注意正确分析物理过程,明确系统机械能守恒,同时还要注意明确石块被抛出后的运动过程为平抛运动的逆过程,要注意正确根据运动的合成和分解规律进行求解.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电动机消耗的电能为$\frac{{U}^{2}t}{R}$ | B. | 电动机消耗的电能为I2Rt | ||
C. | 电动机线圈产生的热量为I2Rt | D. | 电动机线圈产生的热量为UIt |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 只减小励磁线圈中电流,电子束径迹的半径变小 | |
B. | 只降低电子枪加速电压,电子束径迹的半径变小 | |
C. | 只增大励磁线圈中电流,电子做圆周运动的周期将变大 | |
D. | 只升高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u=36sin(100t)(V) | |
B. | 当动触头P逆时针转动时,MN之间输出交流电压的频率变大 | |
C. | 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电阻R2消耗的电功率变小 | |
D. | 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数也变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
R/Ω | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
I/A | 0.143 | 0.125 | ① | 0.100 | 0.091 | 0.084 | 0.077 |
$\frac{1}{I}$/A-1 | 6.99 | 8.00 | ② | 10.0 | 11.0 | 11.9 | 13.0 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 一本书放在桌面上,桌面受到的压力是由桌面的弹性形变形成的 | |
B. | 挂在电线下的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的 | |
C. | 轻弹簧对物体的拉力方向总是沿弹簧且竖直向上 | |
D. | 用一根细竹杆拔动水中的木头,木头受到竹杆的推力,这是由木头发生形变而产生的 |
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