解:(1)由机械能守恒有 mv02/2 + mgH=mvt2/2 则H= 落地时间由H=gt2/2得 t= (2)落地时水平距离 x=v0t ∴ (3)设h处重力势能与动能相等即EK=EP=mgh.则由 mv02/2 + mgH=EK+EP=2mgh 得h=v02/4g + H/2=102/40 + 15/2=10m 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连.若将M由杆呈水平状态开始释放,不计摩擦,竖直绳足够长,则当杆转动到竖直位置时,m的速度是多大?

有一位同学的解如下:棒转到竖直位置时,M球下落距离L,绳与竖直方面成45°角,m球上升的高度为h=L  ①

设此时M球、m球的速度分别为vM、vm.有vM=vm  ②

在整个运动过程中,由机械能守恒得:

MgL-mg ③ 由以上3式可得出m球的速度。你认为这位同学的解有没有不妥之处,如有请指出,并求出正确的结果。

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如图所示,竖直面内有一个半径为R=0.2m的光滑半圆形轨道固定在地面上,水平地面与轨道相切于B点.小球以υ0=3m/s的速度从最低点B进入轨道,关于小球落地点和轨道最低点B的距离,某同学做如下计算:
设小球到最高点A时的速度为υ,由机械能守恒定律:
1
2
mυ02=mg×2R+
1
2
mυ2
v=
v
2
0
-4gR
=1米/秒
小球飞行时间:t=
4R
g
=
4×0.2
10
秒=0.283秒
落地点与B点的距离:S=vt=1×0.283米=0.283米
你认为该同学的结论是否正确?如果你认为正确,请定性说明理由;如果你认为不正确,也定性说明理由(不必算出正确结果).

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“蹦床”已成为奥运会的比赛项目.质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下,落垫后反弹的高度为h2,设运动员每次与床垫接触的时间为t,求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力.(空气阻力不计,重力加速度为g)
某同学给出了如下的解答:
设在时间t内,床垫对运动员的平均作用力大小为F,运动员刚接触床垫时的速率为v1,刚离
开床垫时的速率为v2,则由动量定理可知Ft=△p①△p=mv2-mv1
由机械能守恒定律分别有
1
2
mv12=mgh1v1=
2gh1
1
2
mv22=mgh2v2=
2gh2

由①②③④式联立可得 F=
m
2gh2
-m
2gh1
t

该同学解答过程是否正确?若不正确,请指出该同学解答过程中所有的不妥之处,并加以改正.

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(2006?浦东新区一模)如图所示,质量均为m的A、B两环用细线相连后,分别套在竖直光滑细杆OQ和水平光滑细杆OP上,细线长L=1.0m.将细线拉直后使A和B在同一高度由静止释放,当A、B运动到细线与水平杆成53°角时,求A、B两环的速度vA、vB的大小.(sin53°=0.8,cos53°=0.6);某同学求解如下:
由于A、B环是系在同一根细线两端,所以它们的速度大小相等,即
vA=vB
A环下落的高度h=Lsin53°②
由机械能守恒定律mgh=
1
2
m vA2+
1
2
m vB2
由方程①、②、③解出vA、vB的大小即可.
问:你同意上述解题过程吗?若同意,求出vA、vB的大小;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果.

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在弹性海绵垫的正上方h1高处,将重为G的小球以速率v0竖直下抛,落垫后反弹的高度为h2.设球与海绵垫第一次接触的时间为t,求在此时间内球对海绵垫的平均作用力的大小.(空气阻力不计,重力加速度为g)

吴仑同学给出了如下解答:设在时间t内海绵垫对球的平均作用力大小为F,球第一次刚接触海绵垫时的速率为v1、刚离开海绵垫时的速率为v2,则由动量定理得

Ft=Δp                                                           ①

Δp=mv2-mv1                                                      ②

由机械能守恒定律得

mv02+mgh1=mv12                                              ③

mv22=mgh2                                                     ④

由①②③④式求得F=.                     ⑤

(解题过程到此结束)

试指出上述解答过程中是否有不妥之处,若有,请指出其不妥之处,并给出正确的解答.

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