题目内容
15.如图所示,斜面体ABC固定在地面上,小球p从A点静止下滑,当小球p开始下滑时,另一小球q从A点正上方的D点水平抛出,两球同时到达斜面底端的B处.已知斜面AB光滑,长度l=2.5m,斜面倾角为θ=30°.不计空气阻力,g取10m/s2.求:(1)小球p从A点滑到B点的时间;
(2)小球q抛出时初速度的大小.
(3)小球q到达斜面底端时的速度.
分析 (1)根据牛顿第二定律求出小球p在斜面上的加速度,结合位移时间公式求出小球p从A到B的时间.
(2)根据时间相等,结合小球q的水平位移求出小球q的初速度.
(3)根据速度时间公式求出小球q到达底端底端时的竖直分速度,结合平行四边形定则求出小球q到达斜面底端的速度.
解答 解:(1)根据牛顿第二定律得,小球p沿斜面的加速度a=$\frac{mgsinθ}{m}=gsinθ=10×\frac{1}{2}m/{s}^{2}$=5m/s2,
根据$l=\frac{1}{2}a{t}^{2}$得,小球p从A滑到B的时间t=$\sqrt{\frac{2l}{a}}=\sqrt{\frac{2×2.5}{5}}s=1s$.
(2)根据lcos30°=v0t得,小球q的初速度${v}_{0}=\frac{lcos30°}{t}=\frac{2.5×\frac{\sqrt{3}}{2}}{1}m/s=\frac{5\sqrt{3}}{4}m/s$.
(3)小球到达q时竖直分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s,
根据平行四边形定则知,小球q到达斜面底端的速度v=$\sqrt{{{v}_{y}}^{2}+{{v}_{0}}^{2}}$=$\sqrt{100+\frac{75}{16}}$m/s=10.2m/s.
答:(1)小球p从A点滑到B点的时间为1s;
(2)小球q抛出时初速度的大小为$\frac{5\sqrt{3}}{4}$m/s.
(3)小球q到达斜面底端时的速度为10.2m/s.
点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解,难度不大.
练习册系列答案
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2.下列说法中正确的是( )
A. | 光电效应说明光具有粒子性,康普顿效应说明光具有波动性 | |
B. | 对黑体辐射的研究表明:随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较短的方向移动 | |
C. | 核泄漏事故污染物Cs137核反应方程式为${\;}_{55}^{137}$Cs→${\;}_{56}^{137}$Ba+x,其中x为正电子 | |
D. | 一氢原子处在n=4的能级,当它跃迁到较低能级时,最多可发出6种频率的光子 |
3.如图,一个质量为m的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,则物体所受的合力是( )
A. | 2F1 | B. | F2 | C. | F3 | D. | 2F3 |
20.如图,在平抛运动的轨迹上取水平距离△s相等的三点A、B、C,量得△s=0.2m.又量出它们之间的竖直方向的距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,利用这些数据,( g取10m/s2),可得( )
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4.关于能量概念的叙述,下列说法有正确的是( )
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5.原子核外的电子在不同轨道上具有不同的能量,氢原子的能级图如图所示,已知氢原子从某一能级跃迁到n=2的能级时辐射出的能量为2.55eV,由此可推知( )
A. | 要使处于该能级的氢原子电离,至少需要吸收的能量为1.51eV | |
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C. | 用12.85eV的光照射大量的处于基态的氢原子就可辐射出2.55eV的能量 | |
D. | 用12.85eV的电子轰击大量的处于基态的氢原子就可辐射出2.55eV的能量 |