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【题目】一长为l=5m的细杆竖直放置,其下端距地面高h=80m,让细杆自由下落,同时从地面上以初速度v0竖直向上抛出一小环,小环的环面保持水平,且环心与细杆在同一竖直线上,如图所示,不计空气阻力,取g=10m/s2

(1)v0满足什么条件时,小环的环心在落地前不会与细杆相遇?
(2)v0满足什么条件时,细杆在下落过程中可以完全穿过小环?

【答案】
(1)解:设细杆从开始下落到下端着地所用的时间为t,根据h=

解得:t= = =4s,

环做竖直上抛运动,临界情况是运动时间恰好等于棒的运动时间,故有:

v0≤g =10× =20m/s;

答:v0不大于20m/s时,小环的环心在落地前不会与细杆相遇.


(2)解:考虑临界情况,细杆上端着地时,小环也恰好落地,有:

h+l=

对环:0=v0t1

解得:v0≥21.25m/s;

答:v0不小于21.25m/s时,细杆在下落过程中可以完全穿过小环.


【解析】(1)小环的环心在落地前不会与细杆相遇,则小环的运动时间小于棒的运动时间,考虑临界情况,根据运动学公式列式分析;(2)细杆在下落过程中可以完全穿过小环,考虑临界情况,是环落地时,棒的顶端运动到抛出点.
【考点精析】本题主要考查了自由落体运动的相关知识点,需要掌握(1)条件:初速度为零,只受重力作用;(2)性质:是一种初速为零的匀加速直线运动,a=g才能正确解答此题.

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B.只要光的频率足够高,就一定可以使氢原子电离

C.只要光子的能量足够大,就一定可以使氢原子电离

D.只要光照的时间足够长,就一定可以使氢原子电离

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A.
B.
C.
D.

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(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章;
(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5s的反应时间后开始以大小为a=4m/s2的加速度匀减速刹车.为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?

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D.现已建成的核电站的能量来自于人工放射性同位素放出的能量

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A.
B.
C.
D.

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