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16.比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹,它位于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上,是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼.比萨斜塔从地基到塔顶高58.36m,从地面到塔顶高h=55m,如图所示.据《伽利略传》记载,1589年伽利略在比萨斜塔上当着其他教授和学生的面做了个实验,推翻了亚里士多德的观点.伽利略在斜塔顶无初速度释放一个小球,小球经过t=3.35s到达地面,且小球经过第一层到达地面的时间为t1=0.2s,不计空气阻力.(结果均取三位有效数字)
(1)求该地的重力加速度大小.
(2)求比萨斜塔第一层的高度h1
(3)若在小球从斜塔顶自由下落的同时从地面竖直上抛一小球,两球在空中相遇,则竖直上抛小球的初速度应满足什么条件?

分析 (1)通过自由落体的位移时间公式求的重力加速度;
(2)由h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$求的高度;
(3)两球相遇的时间应在自由下落的小球着地前,根据运动学公式即可判断

解答 解:(1)小球自由下落,根据自由落体运动的公式有:
h=$\frac{1}{2}$gt2
得g=9.80 m/s2. 
(2)根据 h-$\frac{1}{2}$g(t-t12=h1
解得h1=6.38 m. 
(3)两球相遇的时间应在自由下落的小球着地前,于是有:
H=$\frac{1}{2}$gt'2+v0t'-$\frac{1}{2}$gt'2
t'<3.35 s
解得 v0>16.4 m/s. 
答:(1)该地的重力加速度大小为9.80 m/s2
(2)求比萨斜塔第一层的高度h1为6.38m
(3)若在小球从斜塔顶自由下落的同时从地面竖直上抛一小球,两球在空中相遇,则竖直上抛小球的初速度应满足v0>16.4 m/s

点评 本题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用,难度不大,属于基础题

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.以下对于加速度这个物理量的认识中,正确的是(  )
A.加速度数值很大的运动物体,速度可以很小
B.加速度数值很小的运动物体,速度的变化量必然很小
C.加速度数值很大的运动物体,速度一定增加得很快
D.加速度数值减小时,物体运动的速度也必然随着减小

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7.一质点沿直线运动时的速度-时间图线如图所示,则以下说法中正确的是(  )
A.第1s末质点的位移和速度都改变方向
B.第2s末质点的速度方向发生改变
C.第4s末质点的位移改变方向
D.第3s末和第5s末质点的位置相同

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4.对于做匀速直线运动的物体,则下面说法不正确的是(  )
A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍
B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程
C.若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等
D.若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是(  )
A.加速度为负值,速度将减小
B.物体的速度为零,加速度也一定为零
C.运动物体的加速度越 来越小,物体运动的速度也越来越小
D.运动物体的加速度越来越小,表示速度变化越来越慢

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示,在绝缘水平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以初动能EK从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变
为零.此过程中,金属块损失的动能有$\frac{2}{3}$转化为电势能.金属块克服摩擦力做功的大小为(  )
A.$\frac{1}{3}$EKB.EKC.$\frac{5}{3}$EKD.$\frac{7}{3}$EK

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.如图所示,一质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上,一质量为m的小物块放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力的大小为f,当小车运动的位移为s时,物块恰好滑到小车的最右端,物块可以看成质点,则(  )
A.物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零
B.整个过程,拉力对物块所做的功为F(s+l)
C.整个过程中,物块增加的内能为fl
D.小车的末速度为$\sqrt{\frac{2fs}{M}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.哥白尼经过多年的观测和潜心研究,提出“日心说”的如下四个基本论点,这四个基本论点目前不存在缺陷的是(  )
A.宇宙的中心是太阳,所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星
C.天体不动,因为地球每天自西向东转一周,造成天体每天东升西落的现象
D.与日地间距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.一质量为0.1kg的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落,小球与地面碰后反向弹回,不计空气阻力,也不计小球与地面碰撞的时间,小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示,取g=10m/s2.则(  )
A.小球第一次与地面碰撞时机械能损失了5J
B.小球第二次与地面碰撞前的最大速度为20m/s
C.小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞
D.第二次碰撞后小球反弹过程中的最大势能(地面为零势能面)Ep=1.25J

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