【題目】滑沙游戲中,游戲者從沙坡頂部坐滑沙車呼嘯滑下.為了安全,滑沙車上通常裝有剎車手柄,游客可以通過操縱剎車手柄對滑沙車施加一個與車運動方向相反的制動力F,從而控制車速.為便于研究,作如下簡化:游客從頂端A點由靜止滑下8s后,操縱剎車手柄使滑沙車摩擦變大勻速下滑至底端B點,在水平滑道上繼續(xù)滑行直至停止.已知游客和滑沙車的總質(zhì)量m=70kg,傾角θ=37°,滑沙車底部與沙面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.重力加速度g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力.

(1)游客勻速下滑時的速度大小.

(2)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距離為16m,則他在此處滑行時,需對滑沙車施加多大的水平制動力?

【答案】(1)v0=16m/s (2)F=210N

【解析】根據(jù)題意,把游客和滑車作為整體進(jìn)行受力分析

1)開始下滑的時候,整體受到重力,支持力,摩擦力三個力的作用,根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsin37°﹣μmgcos37°=ma

帶入數(shù)據(jù)可得:a=2m/s2

游客勻速下滑的初速度等于第一階段勻加速運動的末速度,末速度的速度大小:

v0=at1=2×8=16m/s

2)整體滑到水平面上時,做勻減速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律:v2v02=2ax

帶入數(shù)據(jù)可得:a=﹣8m/s2

力的方向都指向左邊,由牛頓第二定律F+μmg=ma

帶入數(shù)據(jù)得:F=210N

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面xOy內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=10N/c,在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T一帶電量q= +0.2C、質(zhì)量m=0.4kg的小球由長l=0.4m的細(xì)線懸掛于P點小球可視為質(zhì)點,現(xiàn)將小球拉至水平位置A無初速釋放,小球運動到懸點P正下方的坐標(biāo)原點O時,懸線突然斷裂,此后小球又恰好能通過O點正下方的N點,(g=10m/s2),求:

1)小球運動到O點時的速度大;

2)懸線斷裂前瞬間拉力的大;

3ON間的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為、套在粗糙豎直固定桿處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長.圓環(huán)從處由靜止開始下滑,經(jīng)過處的速度最大,到達(dá)處的速度為零, ,此為過程;若圓環(huán)在處獲得一豎直向上的速度,則恰好能回到處,此為過程.已知彈簧始終在彈性范圍內(nèi),重力加速度為,則圓環(huán)

A. 過程中,加速度一直減小

B. 過程中,克服摩擦力做的功為

C. C處,彈簧的彈性勢能為

D. 過程、過程中克服摩擦力做功相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示,某時刻質(zhì)點P的速度為v,經(jīng)過1.0 s它的速度第一次與v相同,再經(jīng)過0.2 s它的速度第二次與v相同,則下列判斷中正確的是

A. 波沿x軸正方向傳播,波速為6m/s

B. 波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為5 m/s

C. 若某時刻質(zhì)點M到達(dá)波谷處,則質(zhì)點P一定到達(dá)波峰處

D. 質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移大小總是相等、方向總是相反

E. 從圖示位置開始計時,在2.0 s時刻,質(zhì)點P的位移為20 cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】橡皮條的一端固定在A點,另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計.沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計.當(dāng)橡皮條的活動端拉到O點時,兩根細(xì)繩相互垂直,如圖所示,這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出.

(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為________N________N.(要求讀到0.1N)

(2)在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對于挑戰(zhàn)世界最大的環(huán)形車道(直徑 12.8m,位于豎直面內(nèi))的特技演員 Steve Truglia 來說, 瞬間的猶豫都可能釀成災(zāi)難性后果。若速度太慢,汽車在環(huán)形車道上,便有可能像石頭一樣墜落;而如果速度太快,產(chǎn)生的離心力可能讓他失去知覺。挑戰(zhàn)中汽車以 16m/s 的速度進(jìn)入車道,到達(dá)最高點時,速度降至 10m/s 成功挑戰(zhàn)。已知演員與汽車的總質(zhì)量為 1t,將汽車視為質(zhì)點,在上升過程中汽車速度一直減小,下降過程中速度一直增大,取 g=10m/s2,則汽車 在以 16m/s 的速度進(jìn)入車道從最低點上升到最高點的過程中(

A. 通過最低點時,汽車受到的彈力為 4×104N

B. 在距地面 6.4m 處,演員最可能失去知覺

C. 只有到達(dá)最高點時汽車速度不小于 10m/s,才可能挑戰(zhàn)成功

D. 只有汽車克服合力做的功小于 9.6×104J,才可能挑戰(zhàn)成功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時,將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放,兩球恰在處相遇(不計空氣阻力).則以下說法正確的是(  )

A. a豎直上拋的最大高度為h

B. 相遇時兩球速度大小相等

C. 相遇時球a的速度小于球b的速度

D. 兩球同時落地

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個質(zhì)子()和個a粒子()沿著垂直于磁感線的方向從同一點射人一個勻強(qiáng)磁場中,若它們在磁場中的運動軌跡是重合的,如圖所示,那么,它們在磁場中

A. 運動的時間相等 B. 加速度的大小相等

C. 動量的大小相等 D. 動能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩個頻率相同、振幅均為A的相干波源在水面上傳播產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象,其中實線和虛線分別表示兩列波的波峰和波谷,t=0時刻M是波峰與波峰相遇的點,下列說法正確的是

A. 如果兩個波源頻率不同,也能產(chǎn)生類似的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

B. 質(zhì)點P和質(zhì)點M在圖示時刻的高度差為2A

C. 質(zhì)點Q、M是振動加強(qiáng)點,再過半個周期,質(zhì)點P、N也成為振動加強(qiáng)點

D. 質(zhì)點M振動一個周期,其路程為8A

E. 若質(zhì)點M振動的頻率為2.5Hz,則從圖示時刻起經(jīng)1.7s后質(zhì)點M的運動方向整直向下

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