高中物理~求詳解

Question

1.若地面重力位能訂為零,質量80g小球以仰角45度,10m/s之速度斜向拋出,達最高點時小球動能為(不記空氣阻力)?答 2J
2.質量100g的子彈出口速度100m/s,設槍管長1m,則子彈在槍管內所受的平均推力為?答 500N
3.以物體以速度6m/s向西運動,突然受一定力8牛頓向東作用10秒,則物體動能變化為多少(以知物體質量為4kg)?答 320J
4.一長度為L質量為m的均勻繩子至於置桌邊,其4/5長度置於無摩擦力水平桌面上,另1/5長度則懸吊於桌邊下垂,則將繩子全部拉回桌面所需作的功為?答mgL/50

Answer 1

(ㄧ)
到達最高點時只剩水平速度(Vx)
= V0*cos45
= 10*(√2/2)
= 5√2 (m/s)
動能 = (1/2)*m*V2
= (1/2)*0.08*(5√2)2 (質量以公斤為單位，80g = 0.08kg)
= 2 焦耳(j)
答案：2 焦耳(j)

(二)
末速度平方(V22) = 初速度平方(V12) + 2*加速度(a)*距離(d)
1002 = 02 + 2*a*1
a = 5000(m/s2)
作用力(F) = 質量(m)*加速度(a) (質量以公斤為單位，100g=0.1kg)
F = 0.1*5000 = 500牛頓(N)
答案：500牛頓(N)

(三)
假設西為負，東為正。
作用力(F) = 質量(m)*加速度(a)
8 = 4*a
a = 2(m/s2)
末速度(V2) = 初速度(V1) + 加速度(a)*時間(t)
V2 = (-6) + 2*10 = 4(m/s)
動能變化 = 末動能 - 初動能
ΔEk = (1/2)mV22 - (1/2)mV12
= (1/2)*4*42 - (1/2)*4*(-6)2
= 32 - 72
= -40焦耳(j)
答案：減少40焦耳(j)
PS：解答有誤喔！！

(四)
1/5 L的繩子質量為 (1/5)m
1/5 L的繩子質心位置在中間[(1/10)*L處]
將此段1/5L的繩子拉起所做的功=此段繩子位能的增加
作功(W) = 位能增加量 = [(1/5)*m]*g*[(1/10)L] = mgL / 50
答案：作功 = mgL / 50 (j)

2007-01-20 18:14:20 補充：
<<更正第三題>>
(三)

8 = 4*a

a = 2(m/s^2)


V2 = (-6) 2*10 = 14(m/s) <----------計算錯了，抱歉！！


ΔEk = (1/2)mV2^2 - (1/2)mV1^2

= (1/2)*4*14^2 - (1/2)*4*(-6)^2

= 392 - 72

= 320焦耳(j)

答案：增加320焦耳(j)