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如图所示,气球质量为100kg,下连一质量不计的长绳,质量为50kg的人抓住绳子与气球一起静止在20m高处,若此人要沿着绳子安全下滑着地,求绳子至少有______m长.
设人的速度v1,气球的速度v2,规定向下为正方向,根据人和气球动量守恒得:
则m1v1-m2v2=0
由于人和气球时间相同,设人运动的位移大小是s1,气球运动的位移大小是s2
所以m1s1=m2s2
人抓住绳子与气球一起静止在20m高处,
此人要沿着绳子安全下滑着地,人要下滑20m,即s1=20m
气球上升s2=
1
2
×20=10m,
所以气球和人运动的路程之和为30m,即绳子至少有30m长.
故答案为:30.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,V2>V1,V2与V1都是相对于地面的速度.物块与平板车间的动摩擦因数为μ,平板车与地面之间无摩擦,则在运动过程中(  )
A.车的动量增加,物块的动量减少
B.车的动量减少,物块的动量增加
C.两物体总动量增加,总机械能不变
D.两物体总动量不变,总机械能不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.在虚线OP的左侧,有一竖直向下的匀强电场E1,在虚线OP的右侧,有一水平向右的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B.C、D是质量均为m的小物块(可视为质点),其中C所带的电荷量为+q,D不带电.现将物块D静止放置在水平轨道的MO段,将物块C从LM上某一位置由静止释放,物块C沿轨道下滑进入水平轨道,速度为v,然后与D相碰,粘合在一起继续向右运动.求:

(1)物块C从LM上释放时距水平轨道的高度h;
(2)物块C与D碰后瞬间的共同速度v
(3)物块C与D离开水平轨道时与OP的距离x.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

可视为质点的小球A、B静止在光滑水平轨道上,A的左边固定有轻质弹簧,B与弹簧左端接触但不拴接,A的右边有一垂直于水平轨道的固定挡板P.左边有一小球C沿轨道以某一初速度射向B球,如图所示,C与B发生碰撞并立即结成一整体D,在它们继续向右运动的过程中,当D和A的速度刚好相等时,小球A恰好与挡板P发生碰撞,碰后A立即静止并与挡板P粘连.之后D被弹簧向左弹出,D冲上左侧与水平轨道相切的竖直半圆光滑轨道,其半径为R=0.6m,D到达最高点Q时,D与轨道间弹力F=2N.已知三小球的质量分别为mA=0.2kg、mB=mC=0.1kg.取g=10m/s2,求:
(1)D到达最高点Q时的速度vQ的大小
(2)D由Q点水平飞出后的落地点与Q点的水平距离s
(3)C球的初速度v0的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,A、B两球的质量均为m,其间有压缩的轻、短弹簧,弹簧处于锁定状态,两球的大小忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点解除对弹簧锁定后,B球恰好能到达轨道最高点,求弹簧处于锁定状态时的弹性势能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,足够长光滑水平轨道与半径为R的光滑四分之一圆弧轨道相切.现从圆弧轨道的最高点由静止释放一质量为m的弹性小球A,当A球刚好运动到圆弧轨道的最低点时,与静止在该点的另一弹性小球B发生没有机械能损失的碰撞.已知B球的质量是A球质量的k倍,且两球均可看成质点.
(1)若k已知且等于某一适当的值时,A、B两球在水平轨道上经过多次没有机械能损失的碰撞后,最终恰好以相同的速度沿水平轨道运动.求该速度的大小;
(2)若第一次碰撞结束的瞬间,A球对圆弧轨道最低点压力刚好等于碰前其压力的一半,求k的可能取值:

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,有A、B两质量均为M的小车,在光滑水平面上以相同的速率v0在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车的相撞?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m2=0.4kg的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5m/s的速度离开小车.g取10m/s2.求:
(1)子弹相对小车静止时,小车的速度大小;
(2)小车的长度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示的装置中,木块B与水平面间接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧所组成的系统做为研究对象,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(  )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能不守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.动量不守恒,机械能守恒

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