16．重慶洋人街有一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的游戲項(xiàng)目高空滑索，游戲者通過繩索懸掛在滑車下，滑車跨在兩根鋼纜上從高處向下滑去，如圖所示．若下滑過程中的某一段可看作人與滑車一起沿鋼纜勻速下滑，下滑的速度為15m/s，此段鋼纜的傾角為30°，人和滑車的總質(zhì)量為75kg，空氣阻力的大小滿足f=kv2，其中v為下滑速度，k為常數(shù)，忽略滑車和鋼纜間的摩擦，重力加速度取10m/s2，求：
（1）鋼纜對(duì)滑車的力的大小和方向：
（2）k的數(shù)值：
（3）整體所受重力的功率．

分析 （1）對(duì)滑車受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求的作用力；
（2）由共點(diǎn)力平衡根據(jù)kv2=mgsin30°求的
（3）由P=mgv求的功率

解答 解：（1）受力分析如圖所示
鋼絲繩對(duì)滑車的支持力為：$N=mgcos30°=375\sqrt{3}N$
方向垂直于鋼纜向上
（2）勻速下滑：kv2=mgsin30°
$k=\frac{5}{3}kg/m$
（3）重力的功率為P=mgvsin30°=5625W
答：（1）鋼纜對(duì)滑車的力的大小為$375\sqrt{3}N$，方向垂直于鋼纜向上
（2）k的數(shù)值為$\frac{5}{3}kg/m$：
（3）整體所受重力的功率為5625W．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了受力分析和共點(diǎn)力平衡，抓住空氣阻力的大小滿足f=kv2即可

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一單匝金屬圓形線圈，線圈所圍的面積為0.1m2，線圈的電阻為1Ω．規(guī)定圖（a）所示感應(yīng)電流的方向?yàn)檎较颍艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖（b）所示，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．第1s內(nèi)，線圈具有擴(kuò)張趨勢(shì)
B．第3s內(nèi)，線圈的發(fā)熱功率最大
C．第4s時(shí)，感應(yīng)電流的方向?yàn)樨?fù)
D．0～5 s時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流的最大值為0.1A

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖所示，在直角坐標(biāo)系oxy中，第一象限圖示區(qū)域有沿豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限有垂直于oxy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．A點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，L），C點(diǎn)的坐標(biāo)為（2L，0），現(xiàn)有質(zhì)量均為m、電荷量均為q的負(fù)粒子a、b，分別從A點(diǎn)以不同的速度向右水平射出，速度大小分別為va=v0、vb=$\sqrt{2}$v0，b粒子經(jīng)過電場(chǎng)直接運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，a粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后才運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)．不考慮粒子間的相互作用，不計(jì)粒子的重力．求：
（1）b粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度？
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小？
（3）若使a、b兩粒子同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)，則兩粒子從A點(diǎn)先后射出時(shí)的時(shí)間差是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，甲、乙兩船在同一河岸邊A、B兩處，兩船船頭方向與河岸均成θ角，且恰好對(duì)準(zhǔn)對(duì)岸邊C點(diǎn)．若兩船同時(shí)開始渡河，經(jīng)過一段時(shí)間t，同時(shí)到達(dá)對(duì)岸，乙船恰好到達(dá)正對(duì)岸的D點(diǎn)．若河寬d、河水流速均恒定，兩船在靜水中的劃行速率恒定，不影響各自的航行，下列判斷正確的是（　�。�
A．兩船在靜水中的劃行速率不同
B．甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小
C．兩船同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)
D．河水流速為$\frac{dtanθ}{t}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，第二象限中虛線MN平行于y軸，N點(diǎn)坐標(biāo)為（-L，0），其左側(cè)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，E1、E2均未知，在第一、三、四象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B未知．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)粒子從圖中A點(diǎn)靜止釋放，不計(jì)粒子重力，粒子到達(dá)MN上的P點(diǎn)是速度為v0，速度方向水平，粒子從y軸上的C點(diǎn)（0，0.5L）與y軸負(fù)方向成30°角進(jìn)入磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后從x軸上的D點(diǎn)（圖中未畫出）垂直x軸穿出磁場(chǎng)并進(jìn)入MN左側(cè)電場(chǎng)且剛好又擊中P點(diǎn)，求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大�。�
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．質(zhì)量為m的磁懸浮列車以一定的功率P從靜止開始直線加速，已知其在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力正比于其速率，下圖描繪了磁懸浮列車動(dòng)能隨位移變化的圖象，圖中Ekm為已知量，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．加速過程列車所受阻力不斷增加，所以牽引力不斷增大
B．由于圖線切線斜率不斷減小，可以判斷車所受合外力不斷減小
C．由題設(shè)條件可以計(jì)算車達(dá)到最大動(dòng)能Ekm經(jīng)歷時(shí)間為t=$\frac{{E}_{km}}{P}$
D．由題設(shè)條件可以計(jì)算車動(dòng)能Ek（Ek＜Ekm）時(shí)車的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．2010年8月甘肅舟曲遭特大泥石流襲擊，空運(yùn)救援顯得非常有效及時(shí)，其中直升機(jī)又變成了一個(gè)非常重要的救災(zāi)手段．救援人員從懸停在空中的直升機(jī)上跳傘，傘打開前可看做是自由落體運(yùn)動(dòng)，開傘后減速下降，最后勻速下落，假設(shè)開傘后整體所受到的阻力與速率成正比．在整個(gè)過程中，下列圖象可能符合事實(shí)的是（其中h表示下落高度、t表示下落的時(shí)間、F合表示人受到的合外力、E表示人的機(jī)械能、EP表示人的重力勢(shì)能、V表示人下落的速度，以地面為零勢(shì)面）（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，它們與兩金屬導(dǎo)軌組成閉合回路．已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌之間的電阻為2R，導(dǎo)體棒cd在導(dǎo)軌之間的電阻為R，導(dǎo)軌光 滑且電阻可忽略不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B．開始時(shí)，導(dǎo)體棒cd靜止，導(dǎo)體棒ab具有水平向右的初速度v0，此后的運(yùn)動(dòng)過程中，兩導(dǎo)體始終與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好．求：
（1）閉合回路中電流的最大值；
（2）兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）當(dāng)導(dǎo)體棒ab的速度大小變?yōu)?\frac{3}{4}$v0時(shí)，導(dǎo)體棒ab發(fā)熱的功率及其加速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖所示，小球A的質(zhì)量為m=2kg，固定在L=0.4m的輕細(xì)直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，過最低點(diǎn)時(shí)速度為4m/s（不計(jì)阻力），求：
（1）過最低點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的拉力大小和方向；
（2）過最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力的大小和方向．

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