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如图所示，离地面足够高处有一用绳连接的竖直空管，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管以a=2m/s²的加速度由静止开始竖直向下做加速运动，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v₀竖直上抛，不计一切阻力，取g=10m/s²．求：
（1）若小球上抛的初速度为10m/s，3s内小球的位移
（2）若小球上抛的初速度为10m/s，小球经过多长时间从管的N端穿出
（3）若此空管静止时N端离地64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v₀大小的范围．

解（1）规定向下为正方向， $\text{[math]}$
方向竖直向下
（2）设经过时间t₂小球从管的N端穿出
小球的位移为 $\text{[math]}$
空管的位移为 $\text{[math]}$
h₁=h₂+L
得：t₂=4s
（3）设小球初速度v₀，空管经t₃时间到达地面 $\text{[math]}$
小球在t₃时间下落高度为 $\text{[math]}$ ，
要落入空管内必须满足的条件为64m≤h≤88m
∴29m/s≤v₀≤32m/s
答：（1）3s内小球的位移为15m．
（2）小球经过4s从管的N端穿出．
（3）小球的初速度v₀大小的范围为29m/s≤v₀≤32m/s．
分析：（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出2s内小球的位移．
（2）抓住小球的位移等于空管的位移与空管长度之和，运用运动学公式求出小球从管的N端穿出的时间．
（3）求出空管落地的时间，小球要落入空管内，小球在空管落地的时间内的位移必须满足的条件为64m≤h≤88m，根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小球的初速度范围．
点评：本题考查了匀变速直线运动的规律，关键理清空管和小球的运动情况，抓住相等的量，运用运动学公式灵活求解．

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（1）若小球上抛的初速度为10m/s，经过多长时间从管的N端穿出？
（2）若此空管的N端距离地面64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v₀大小的范围．

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如图所示，离地面足够高处有一竖直的空心管，质量为2kg，管长为24m，M、N为空心管的上、下两端，空心管受到大小为16N的竖直向上的拉力作用，由静止开始竖直向下做匀加速运动，同时在M处有一个大小不计的小球以初速度为10m/s沿管的轴线做竖直上抛运动．求：
（1）经过多少时间小球从管的N端穿出？
（2）若此空心管的N端距离地面高为64m，欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内，在其他条件不变的前提下，则小球初速度大小为多少？

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（1）若小球上抛的初速度为10m/s，3s内小球的位移
（2）若小球上抛的初速度为10m/s，小球经过多长时间从管的N端穿出
（3）若此空管静止时N端离地64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v₀大小的范围．

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s小球从管的N端穿出．若此空心管的N端距离地面高为64m，欲使在空心管到达地面时小球刚好进入管内，在其他条件不变的前提下，则小球初速度大小为

32m/s

．

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（19分）如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为2kg，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管受到F=16N竖直向上的拉力作用，由静止开始竖直向下做加速运动，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v₀竖直上抛，不计一切阻力，取g=10m/s²．求：

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