【題目】浙江金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊紹榮教授發(fā)明了一款新型的健身器材——圓周運動健身機(如圖甲所示)。體驗者用安全帶綁住后躺在可沿圓形軌道運動的躺椅上,雙腳用力踩動腳蹬,能在空中完成360。旋轉(zhuǎn),可簡化為圖乙裝置。某體驗者質(zhì)量為m=64kg,運動過程中可看成質(zhì)點,健身機半徑R=0.8m,體驗者運動至最高點時速度v1=0.5m/s,從最高點僅依靠慣性繼續(xù)向下自由滑行,至最低點時速度為v2=2m/s。假設(shè)體驗者從最高點運動至最低點克服阻力做功與最低點運動到最高點克服阻力做功相等,求:
(1)體驗者運動至圓周最高點時,安全帶給他的作用力。
(2)從最高點運動至最低點的過程中克服阻力做功為多少?
(3)體驗者從最低點靜止出發(fā),運動至最高點時安全帶及躺椅給他的作用力均為零,則體驗者在此過程中須做多少功?
【答案】(1)620N,方向豎直向上 (2)904J (3)2184J
【解析】體驗者運動至圓周最高點時,根據(jù)牛頓第二定律求出安全帶給他的作用力,從最高點僅依靠慣性向下自由滑行,故只有重力和阻力做功,由動能定理求出克服阻力做功;體驗者運動至最高點時安全帶及躺椅給他的作用力均為零,故體驗者在最高點只受重力作用,根據(jù)牛頓第二定律和動能定理求出體驗者在此過程中做功;
解:(1)設(shè)體驗者在最高點時安全帶給他的作用力為F1
由牛頓第二定律:mg-F1=m
得:F1=620N
方向豎直向上
(2)從最高點僅依靠慣性向下自由滑行,故只有重力和阻力做功
由動能定理:
代入數(shù)據(jù)得:Wf=904J
(3)體驗者運動至最高點時安全帶及躺椅給他的作用力均為零,故體驗者在最高點只受重力作用,
得v=2m/s
從最低點靜止向上運動至最高點過程中,有動能定理可得:
得:W人=2184J
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一輛汽車在十字路口等候綠燈,當綠燈亮時汽車以3m/s2的加速度開始行駛,恰在這時一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來,從后邊趕過汽車。試求:
(1)汽車從路口開動后,在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠?此時距離是多少?
(2)什么時候汽車追上自行車,此時汽車的速度是多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】極限運動員腳踏滑板在平直的公路上先從靜止做勻加速運動,接著又在公路上做勻減速運動直到停止,此過程共用時 25s。已知加速中通過的路程為 50m,減速中通過的路程為 75m,求此過程中:
(1)極限運動員的最大速度;
(2)極限運動員在加速和減速運動中加速度的大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】疊放在水平地面上的四個完全相同的排球如圖所示,質(zhì)量均為m,相互接觸,球與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,則( )
A. 上方球與下方3個球間均沒有彈力
B. 下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力
C. 水平地面對下方三個球的支持力均為4mg/3
D. 水平地面對下方三個球的摩擦力均為4μmg/3
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中
(1)下列儀器需要用到的是___________(多選)
(2)下列說法正確的是____________(多選)
A、先釋放紙帶再接通電源
B、拉小車的細線應(yīng)盡可能與長木板平行
C、紙帶與小車相連端的點跡較疏
D、輕推小車,拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡
(3)如圖所示是實驗時打擊的一條紙帶,ABCD……為每隔4個點取計數(shù)點,據(jù)此紙帶可知小車在D點速度大小為_________m/s(小數(shù)點后保留兩位)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,AMB是一條長L=10m的絕緣水平軌道,固定在離水平地面高h=1.25m處,A、B為端點,M為中點,軌道MB處在方向豎直向上,大小E=5×105N/C的勻強電場中,一質(zhì)量m=0.1kg,電荷量q=+1.3×10-4C的可視為質(zhì)點的滑塊以初速度v0=6m/s在軌道上自A點開始向右運動,經(jīng)M點進入電場,從B點離開電場,已知滑塊與軌道間動摩擦因數(shù)μ=0.2,求滑塊
(1)到達M點時的速度大小
(2)從M點運動到B點所用的時間
(3)落地點距B點的水平距離
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
①為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量_____木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。(選填“遠大于”“遠小于”或“近似等于”)
②甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室,各取一套圖示的裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到圖中甲、乙兩條直線,設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙,甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙,由圖可知,m甲_______m乙,μ甲_______μ乙。(選填“大于”“小于”或“等于”)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩物體從同一點開始沿一直線運動,甲的x-t和乙的v-t圖象如圖所示,下列說法中正確的是( )
A. 甲做勻速直線運動,乙做勻加速直線運動
B. 甲、乙均在3s末回到出發(fā)點,距出發(fā)點的最大距離均為4m
C. 0~2s內(nèi)與4s~6s內(nèi),甲的速度等大同向,乙的加速度等大同向
D. 6s內(nèi)甲的路程為16m,乙的路程為12m
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩物體從同一地點開始沿同一方向做直線運動,甲的x-t和乙的v-t圖象如圖所示,下列說法中正確的是
A. 0~2秒內(nèi),甲、乙兩物體之間的距離先增大后減小
B. 第3秒內(nèi)甲、乙兩物體速度方向相反
C. 2~4s內(nèi)甲、乙的位移大小都為8m
D. 0~6秒內(nèi),甲、乙兩物體距出發(fā)點的最大距離均為4m
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com