如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 自由落体运动/2022-09-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为,管长为
24m, M、N为空管的上、下两端,空管受到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竖直上抛,小球
只受重力,取g=10m/s2.求:
小题1:若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿处.
小题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,求小球的初速度大小的范围.

◎ 答案


小题1:
小题2:范围内

◎ 解析


小题1:取向下为正,小球初速度,加速度
对空管,由牛顿第二定律可得 得  (2分)
设经时间,小球从N端穿出,小球下落的高度      (2分)
空管下落的高度   (2分)
则,     (2分)
联立得:
代入数据解得:s(舍) (1分)
小题2:设小球初速度,空管经时间到达地面,则 
     (2分)
小球在时间下落高度为      (2分)
小球落入管内的条件是64m≤≤88m            (2分)
解得:                (2分)
所以小球的初速度大小必须在范围内.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到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…”主要考查了你对  【自由落体运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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