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如图所示,长L=75cm的质量m=2kg的平底玻璃管底部置有一玻璃小球,玻璃管从...

manfen5.com 满分网如图所示,长L=75cm的质量m=2kg的平底玻璃管底部置有一玻璃小球,玻璃管从静止开始受到一竖直向下的恒力F=12N的作用,使玻璃管竖直向下运动,经一段时间t,小球离开管口.空气阻力不计,取g=10m/s2.求:时间t和小球离开玻璃管时玻璃管的速度的大小.
设玻璃管向下运动的加速度为a,对玻璃管受力分析由牛顿第二定律列式,玻璃球作自由落体运动,玻璃管向下加速运动,根据运动学基本公式列式,再抓住位移关系列式,联立方程组即可求解. 【解析】 设玻璃管向下运动的加速度为a,对玻璃管受力分析由牛顿第二定律得,F+mg=ma① 设玻璃球和玻璃管向下运动的位移分别为s1、s2时,玻璃球离开玻璃管, 由题意得,s2-s1=L② 由玻璃球作自由落体运动得,③ 由玻璃管向下加速运动得,④ 玻璃球离开玻璃管时,玻璃管的速度v=at⑤ 由①~⑤式解得,t=0.5s,v=8m/s. 答:时间t为0.5s,小球离开玻璃管时玻璃管的速度的大小为8m/s.
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考点分析:
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(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是    (写出名称和符号),重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=   
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要用工具测量的有______,通过计算得到的有______
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C.重锤下落的高度                 D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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