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质量为m=0.10kg的小钢球以v0=10m/s的水平速度抛出,下落h=5.0m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,求:
(1)钢板与水平面的夹角θ.
(2)刚要撞击钢板时小球动能.(取g=10m/s2
分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的规律求出落地时的速度方向,从而确定钢板与水平面的夹角,根据动能定理求出落地时的动能大小.
解答:解:根据h=
1
2
gt2
得,t=
2h
g
=1s.
则落地时竖直方向上的分速度vy=gt=10m/s.
设小球的速度方向与水平方向的夹角为α,则tanα=
vy
v0
=1
,解得α=45°.
因为小球的速度方向与钢板垂直,所以钢板与水平面的夹角θ=45°.
根据动能定理得,mgh=
1
2
mv2-
1
2
mv02

解得末动能EK=mgh+
1
2
mv02=10J

答:(1)钢板与水平面的夹角θ为45°.
(2)刚要撞击钢板时小球动能为10J.
点评:研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同,本题难度不大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(I)用螺旋测器测量金属导线的直径,其示数如图1所示,该金属导线的直径为
1.880
1.880
mm.

(II)如图2为欧姆表面原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300μa,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是
色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=
5
5
kΩ.
(III)为了测量某一新发现的行星的半径和质量,一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验.飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道,在绕行中做了第一次测量.绕行数圈后,着陆在该行星上,并进行了第二次测量.已知万有引力常量为G.飞船上备有以下实验器材:
A.一只精确秒表;B.一个已知质量为m的物体;C.一个量程合适的弹簧秤;D.一把刻度尺
请根据题意回答:
(1)第一次测量所选用的实验器材为
A
A
(填代表器材的字母),直接测量的物理量是
周期T
周期T
(同时用文字和符号表示)
  (2)第二次测量所选用的实验器材为
BC
BC
(填代表器材的字母),直接测量的物理量是
物体m的重力F
物体m的重力F
(同时用文字和符号表示)
(3)行星的半径为R、质量为M的表达式是:半径R=
FT2
2m
FT2
2m
、质量M=
F3T4
14m3G
F3T4
14m3G
(用已知量和测出的物理量表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中( 结果均保留两位小数)
某同学用图所示装置进行实验,得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J,重力势能的减少量为
8.25
8.25
J.
利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=
9.50
9.50
m/s2
在实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
0.30
0.30
N.

(2)从表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材(代号) 规格
电流表(A1 量程10mA,待测内电阻r1约2Ω
电流表(A2 量程50 μA,内阻r2=750Ω
电压表(V) 量程15V,内阻r3=10kΩ
定值电阻(R1 阻值R1=35Ω
滑动变阻器(R2 总电阻值约5Ω
电池(E) 电动势1.5V,内阻不计
开关S
导线若干
1某同学设计了如图甲、乙所示电路,那么为了满足题目要求,应选择图
(选填“甲”或“乙”).2同学A按电路图乙将实物连接成如图丙所示电路,同学B在闭合开关S前检查发现有两处错误或不恰当的地方,请你指出
电流表A1正负接线柱接反了
电流表A1正负接线柱接反了
_、
滑片P应置于最左端
滑片P应置于最左端
.3根据正确的电路选择,由测量数据中的一组计算来r1,则表达式r1=
I2
I1
r2-R1
I2
I1
r2-R1
,式中各符号的意义是
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网(1)为探究物体下落过程中机械能是否守恒,采用实验装置如图所示.已知重力加速度大小为g
①其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为
 
;若测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为
 
;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.
②.具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量m;
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h;
D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi
v
2
1
)数据;
H.将七组数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图所示直线.
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是
 
(填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v=
 

③.在误差允许范围内,若v2-h图线斜率k=
 
,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.
(2)发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用.正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势.某同学通过实验描绘它的伏安特性曲线.
①实验室提供的器材如下:
A.电压表(3V,内阻约10kΩ)         B.电压表(15V,内阻约25kΩ)
C.电流表(50mA,内阻约50Ω)       D.电流表(0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(0-10Ω,3A)      F.电源(6V,内阻不计)      G.开关,导线
在做实验时,电压表选用
 
,电流表选用
 
(填选项字母).
②请在图甲中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整.
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③根据实验数据描点,请在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线.若该发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将该发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=
 
Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态 (计算结果保留3位有效数字).

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精英家教网I.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧 a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是
 

A.a的原长比b的短;
B.a的劲度系数比b的大;
C.a的劲度系数比的小;
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比;
II.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2精英家教网
①在某次测量中,用游标卡尺测量窄片K的宽度,游标卡尺如图所示,则窄片K的宽度d=
 
m(已知L>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;
②用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m,则小车的加速度大小a=
 
 m/s2
III.有一个小灯泡上标有“4.8V、2W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线.有下列器材可供选用:
A 电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)   
B 电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C 电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)
D 定值电阻R1=2kΩ
E 定值电阻R2=10kΩ
F 滑动变阻器R(10Ω,2A)
G 学生电源(直流5V,内阻不计)
H 开关、导线若干
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①为了使测量结果尽可能准确,实验中所用电压表应选用
 
;定值电阻应选用
 
.(均用序号字母填写);
②为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图;
③根据实验做出P-U2图象,下面的四个图象中可能正确的是
 

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科目:高中物理 来源:2009-2010学年河南省开封市高三(上)第二次质量检测物理试卷(解析版) 题型:解答题

(I)用螺旋测器测量金属导线的直径,其示数如图1所示,该金属导线的直径为______mm.

(II)如图2为欧姆表面原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300μa,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是______色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=______kΩ.
(III)为了测量某一新发现的行星的半径和质量,一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验.飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道,在绕行中做了第一次测量.绕行数圈后,着陆在该行星上,并进行了第二次测量.已知万有引力常量为G.飞船上备有以下实验器材:
A.一只精确秒表;B.一个已知质量为m的物体;C.一个量程合适的弹簧秤;D.一把刻度尺
请根据题意回答:
(1)第一次测量所选用的实验器材为______(填代表器材的字母),直接测量的物理量是______(同时用文字和符号表示)
  (2)第二次测量所选用的实验器材为______(填代表器材的字母),直接测量的物理量是______(同时用文字和符号表示)
(3)行星的半径为R、质量为M的表达式是:半径R=______、质量M=______(用已知量和测出的物理量表示).

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