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质量为m=1.0kg的小球从20m高处自由下落到水平地面上,反弹后上升的最大高度为5.0m,小球与地面接触的时间为0.1s.求在接触时间内,小球受到地面的平均作用力多大?
分析:先根据动能定理或机械能守恒定律求出钢球碰撞地面前的速度v1和碰撞地面后的速度v2.分析钢球与地面作用过程中受哪些力,根据动量定理Ft=mv2-mv1,可求出钢球受到地面给它的平均作用力的大小.
解答:解:在小球与地面接触的时间内应用动量定理
下落时,由v12-0=2gh1
触地前小球向下速度的大小为:v1=
2gh1
=20m/s  ①
反弹后上升时,由0-v22=-2gh2,得
触地后小球向上反弹的速度大小为:v2=
2gh2
=10m/s  ②
在球与地面接触的时间△t=0.1s内,小球受力如图示:
取向上为正方向,由动量定理,得
(N-mg)△t=mv2-m(-v1)       ③
则N=310N                     ④
即地面对小球的作用力为310N,方向向上
答:在接触时间内,小球受到地面的平均作用力为310N,方向向上.
点评:在用动量定理解题的时候要注意动量定理是矢量式,一定要规定正方向.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m=1.0kg的小球从H=20m高处水平抛出的小球,除受重力外,还受到水平风力作用,假设受到的风力的大小恒定不变,g=10m/s2.问:
(1)有水平风力与无风时相比较,小球在空中的飞行时间是否相同?如不相同,说明理由;如果相同,求出这段时间.
(2)若风的恒定阻力为Ff=0.25mg,要使小球恰好垂直于地面着地,则水平抛出的小球的初速度v0应为多大?

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在“验证机械能守恒定律”的实验中:
①某同学用图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,A、B、C、D、E为连续的五个点,交流电的频率为50Hz,测出点A、C间的距离为14.77cm,点C、E间的距离为16.33cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F1=
0.05
0.05

②某同学上交的实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的原因可能是
B
B

A.重锤的质量测量错误
B.交流电源的频率不等于50Hz
C.重锤下落时受到的阻力过大.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)核裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核
 
235
92
U
为燃料的反应堆中,当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为
 
235
92
U
+
 
1
0
n
 
139
54
Xe
+
 
94
38
Sr
+X
 
1
0
n
,已知
 
235
92
U
的质量为Mu,
 
1
0
n
的质量为Mn,
 
139
54
Xe
的质量为Mxe
 
94
38
Sr
的质量为Ms,光在真空的传播速度为C,则
BD
BD

A.核反应方程中的X表示为2
B.核反应方程中的X表示为3
C.该核反应过程中放出的核能为(MU-MXe-MSr)C2
D.该核反应过程中放出的核能为(MU-MXe-MSr-2Mn)C2
(2)如图1为氢原子能级图,已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s,则下列说法中正确的是
BCD
BCD

A.一群处于n=4的氢原子跃迁后可能辐射出5种频率的光波
B.一群处于n=4的氢原子跃迁后可能辐射出6种频率的光波
C.氢原子从n=4跃迁到n=3时辐射出的光子能量为0.66eV
D.氢原子从n=4跃迁到n=3时辐射出的光波频率为1.59×1014Hz
(3)如图2所示,B是静止在水平地面上的长木板,B的质量为M=4.0kg.A是一质量为m=1.0kg的小物块,现给它一初速度v0=2.0m/s,使它从B板的左端开始向右滑动.已知地面是光滑的,而A与B之间有摩擦力,B木板足够长,求最后A、B以多大的速度做匀速运动.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图示,在倾角为37°的足够长的斜面底端有一质量为m=1.0kg的物体,现用绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10N,方向平行与斜面向上,物体以2m/s2向上匀加速运动.经时间t1=4秒时绳子断了.(sin37°=0.6  cos37°=0.8   g=10m/s2)求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数.
(2)物体从绳断到再次返回斜面底端的时间.

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如图(a)所示,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示.
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(1)根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为
 
m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)打a段纸带时,小车的加速度是2.5m/s2.请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中长度为
 
cm的一段.
(3)分析b段纸带中A点到B点这段时间内,质量为m=1.0kg 的重物减少的机械能
 
J
(取g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)

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