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如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管由静止开始以2m/s2的加速度竖直向下做匀加速直线运动,同时在M处有一可视为质点的小球,正以某一初速度v0做竖直向上的匀减速直线运动,加速度a’=10m/s2。求:

1.若v0=10m/s,小球到达最高点所用的时间;

2.若v0=10m/s,在小球上升的过程中,小球上升的最大高度和此过程中空管下落的高度;

3.若此空管的N端距离地面高64m,欲使在空管到达地面时小球必须

落在管内,在其他条件不变的前提下,求小球初速度v0的范围。

 

 

1.1S

2.1m

3.

解析:(1)小球在最高点时速度为0,设到达最高点所用的时间为t1

                 ①

(2)设小球上升的最大高度为h1,

    ②

空管做竖直向下的匀加速直线运动,设在t1时间内下落的高度为h2,则:

   ③

(3)设空管经t’ 时间到达地面,据得:

  ④

小球在t’时间内下落高度为:

  ⑤

小球落入管内的条件是,

解得  ⑥

 

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?天门二模)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:
(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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科目:高中物理 来源: 题型:

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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科目:高中物理 来源: 题型:

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.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?上海模拟)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沿管的轴线做竖直上抛运动,取g=10m/s2.若小球上抛的初速度为10m/s,经过
4
4
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
32m/s
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科目:高中物理 来源: 题型:

(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:

(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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