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如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置,上端管口水平,质量为m的小球可在直管内自由滑动,用一根长为L轻质光滑细线将小球与另一质量为M的物块相连,M=4m.开始时小球固定于管底,物块悬挂于管口,小球、物块均可视为质点.将小球释放,小球在管口的转向过程中速率不变.试求:

(1)物块落地前瞬间的速度大小;

(2)小球做平抛运动的水平位移;

(3)有同学认为,若取M=km,则k足够大时,能使小球平抛运动水平位移的大小最大达到绳长L,请通过计算判断这种说法是否正确.


【答案】               这种说法是错误的

【解析】

(1)系统机械能守恒

因为M=4m,得

(2)根据动能定理﹣mgsin30°(L﹣Lsin30°)=

m飞出管口的速度

m在空中飞行的时间

水平位移

(3)若M=km,可得

m飞出管口时的速度

水平位移

可以得出结论

所以,这种说法是错误的,水平位移不可能为L。

【考点】动能定理;机械能守恒定律


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


正在光滑水平板上做匀速圆周运动的物体m,通过板中间的小孔与砝码M相连,如图所示.如果减少M的重量(物体m仍旧做匀速圆周运动),则物体m的轨道半径r,角速度ω,线速度v的大小变化情况是

   A.r增大,ω变小             B.r增大,v变大

   C.r减小,v不变            D.r减小,ω不变

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(单选) 在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图所示,图线a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是(  )

A.因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故

B.在t=3 s时发生追尾事故

C.在t=5 s时发生追尾事故

D. 若紧急刹车时两车相距40米,则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米

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到目前为止,火星是除了地球以外人类了解最多的行星,已经有超过30枚探测器到达过火星,并发回了大量数据。如果已知万有引力常量为G,根据下列测量数据,能够得出火星密度的是 (    )

   A.发射一颗绕火星做匀速圆周运动的卫星,测出卫星的轨道半径r和卫星的周期T

   B.测出火星绕太阳做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r

   C.发射一颗贴近火星表面绕火星做匀速圆周运动的飞船,测出飞船运行的速度v

   D.发射一颗贴近火星表面绕火星做匀速圆周运动的飞船,测出飞船运行的角速度

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科目:高中物理 来源: 题型:


某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码.

(1)在不挂配重,平衡摩擦力过程中,打点计时器打出的一条纸带如图(乙)所示,纸带A端与小车相连.要使小车做匀速直线运动,垫木应向    移动(填“左”或“右”).

(2)打点计时器打A、C两点过程中,小车通过的距离为      cm.

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科目:高中物理 来源: 题型:


某运动员臂长为,他将质量为的铅球推出,铅球出手时速度大小为,方向与水平方向成角,则该运动员对铅球做的功为

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质量为m的人造地球卫星在地面上的重力为G0,它在距地面高度等于2倍于地球半径R的轨道上做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是

A.线速度   B.动能  C.周期为   D.重力势能为2G0R

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科目:高中物理 来源: 题型:


 一辆汽车运动的位移时间关系式为,则下列说法正确的是

A.这个汽车做匀减速运动                 B.这个汽车的初速度为8m/s

C.这个汽车的加速度为-2m/s2            D.两秒后汽车停下

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科目:高中物理 来源: 题型:


如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,这种现象产生的原因是(  )

A.人身体上产生电流        B.接触带电造成的

C.摩擦起电造成的                 D.感应起电造成的

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