精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
9.如图所示,一质量为m=0.75kg的小球在距地面高h=10m处由静止释放,落到地面后反弹,碰撞时无能量损失,若小球运动过程中受到空气阻力f大小恒为2.5N,g=10m/s2.求:
(1)小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度;
(2)小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程.

分析 (1)小球运动的过程中只有重力和阻力做功,对下落的过程和上升的过程由动能定理列式求解小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度;
(2)小球与地面碰撞后,上升的高度与下降的高度是相等的,分别由动能定理即可求出上升的最大高度与落地时的速度,同理即可表达出相应的数列,然后求和即可.

解答 解:(1)小球下落的过程中重力做正功,阻力做负功,设小球落地的速度为v,得:$mgh-fh=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
小球上升的过程中,重力由于阻力都做负功,设上升的高度为h1,则:$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}=mg{h}_{1}+f{h}_{1}$
得:h1=5m
(2)小球下落的过程中重力做正功,阻力做负功,设小球第二次落地的速度为v1,得$mg{h}_{1}-f{h}_{1}=\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$;
小球上升的过程中,重力由于阻力都做负功,设上升的高度为h2,则:$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}=mg{h}_{2}+f{h}_{2}$
得:${h}_{2}=\frac{mg{h}_{1}-f{h}_{1}}{mg+f}=\frac{1}{2}{h}_{1}$=2.5m
同理,小球第三次落地后上升的高度:${h}_{3}=\frac{1}{2}{h}_{2}=\frac{5}{4}$m
小球第四次落地后上升的高度:${h}_{4}=\frac{1}{2}{h}_{3}=\frac{1}{2}×\frac{5}{3}=\frac{5}{8}$m
小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程:s=h+2h1+2h2+2h3+2h4=28.75m
答:(1)小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度是5m;
(2)小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程是28.75m

点评 本题应用动能定理全程列式可顺利求解,关键在于明确阻力做功的求法,记住不论物体向下还是上,阻力一直做负功.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm,g=10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
(1)小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间相等(填“相等”或“不   相等”).平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,根据小球从a→b、b→c、c→d的竖直方向位移差,求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是0.05s.
(2)再根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=1m/s.
(3)从抛出点到b点所经历的时间是0.075s.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.如图所示的皮带传动装置,主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1:R2=2:1,A、B分别是两轮边缘上的点,假设皮带不打滑,则下列说法正确的是(  )
A.A、B两点的线速度之比为vA:vB=1:2B.A、B两点的线速度之比为vA:vB=2:1
C.A、B两点的角速度之比为ωA:ωB=1:2D.A、B两点的角速度之比为ωA:ωB=1:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示的电路中,当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时(  )
A.电压表的读数减小B.R1消耗的功率增大
C.电容器C两端的电压增大D.电容器C两极板间的电场强度增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是(  )
A.测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关拨至倍率较小档位,重新调零后测量
B.测量二极管,当黑表笔接二极管的正极时,则指针偏转角度会很小
C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,平行金属导轨间距L=0.2m,导轨平面与水平面夹角θ=37°,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,质量m=10g的金属棒ab垂直两导轨放置.其电阻r=1.0Ω,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.两导轨的上端与R=9.0Ω的电阻连接,导轨电阻不计(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)ab棒沿轨道向下运动,在速度为v1=10m/s时,ab棒的加速度为多大?
(2)ab棒沿轨道下滑的最大速度为多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,两根足够长的水平平行金属导轨相距为L,固定在水平桌面上,导轨右端连接电动势为E(内阻不计)的电池及电阻R,长度略大于L的金属棒垂直于导轨放置,若在整个空间加上方竖直向下的匀强电磁场,闭合开关后金属棒由静止开始滑动一段时间后可达到匀速状态.且不同大小的磁感应强度,达到匀速状态的速度不同,设运动时金属棒与导轨间的摩擦力恒为f,不考虑金属棒中电流的磁场及金属棒的电阻,下列说法正确的是(  )
A.磁感应强度B=$\frac{2fR}{LE}$使,金属棒达到匀速状态的速度具有最大值
B.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时,其克服摩擦力的功率$\frac{{E}^{2}}{4R}$
C.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时,通过的电流为$\frac{E}{2R}$
D.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时,其两端电压为$\frac{E}{3}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.用电压表和电流表测金属丝的电压和电流,如图所示,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,则电压表的读数为2.60V,电流表的读数为0.52A.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,开关闭合后,灯泡L能正常发光,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是(  )
A.灯泡L将变暗B.电容器C的带电量将减小
C.电流表读数变大D.电源的总功率变大

查看答案和解析>>

同步练习册答案