【題目】“打水漂”是男女老少都適合體驗的水上項目,將扁平的小石片在手上呈水平放置后,用力飛出,石片遇到水面后并不會直接沉入水中,而是在水面上擦水面滑行一小段距離后再彈起再飛,跳躍數(shù)次后沉入水中,即稱為“打水漂”。如圖所示,現(xiàn)在有一人從岸邊離水面高度為1.8m處,以8m/s的水平初速度用力飛出一質(zhì)量為20g的小石片,小石片在水面上彈跳數(shù)次后沉入水底,在水面上滑行時受到的水平阻力為0.4N。假設(shè)每次小石片接觸水面相同的時間0.04s后跳起,小石片在水面上滑動后在豎直方向上跳起時的速度與此時沿水面滑動的速度之比為常數(shù)k,k=0.75;小石片在水面上速度減為零后,以0.5m/s2加速度沿豎直方向沉入深為1m的水底。不計空氣阻力。求:
(1)小石片第一次接觸水面時的速度;
(2) 小石片從開始到沉入水底的整個過程中,水對小石片做的功;
(3) 小石片從拋出到沉入水底的總時間。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)小石片先做平拋運動,豎直方向:h1=gt12,
解得t1=0.6s
vy0=gt1=6m/s,
則
(2)小石片沉入水底時的速度:v2=2ah2
解得v=1m/s;
從拋出到沉入水底,根據(jù)動能定理:
解得W=-1.19J
(3)小石片在水面上滑行時,有:
每次滑行速度的變化量:
由 可知,小石片共在水平上滑行了10次,空中彈起后飛行了9次;
第n次彈起后的速度:,
再由vyn=kvxn和 可得第n次彈起后在空中飛行的時間為: 為一等差數(shù)列,首項t1=1.08s、公差d=0.12
根據(jù)等差數(shù)列求和公式可得消失片在空中的飛行時間: 在水面上滑行的時間為
在水中下沉的時間為
總時間
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【題目】如圖所示,參加某電視臺娛樂節(jié)目的選手從較高的平臺上以水平速度躍出后,落在水平傳送帶上。已知平臺與傳送帶的高度差H=1.8m,水池寬度s0=1.2m,傳送帶AB間的距離L0=20m。由于傳送帶足夠粗糙,假設(shè)選手落到傳送帶上后瞬間相對傳送帶靜止,經(jīng)過△t=1.0s反應(yīng)時間后,立刻以a=2m/s2恒定向右的加速度跑至傳送帶最右端。
(1)若傳送帶靜止,選手以v0=3m/s的水平速度從平臺躍出,求選手從開始躍出到跑至傳送帶右端所經(jīng)歷的時間。
(2)若傳送帶以v=1m/s的恒定速度向左運動,選手要能到達(dá)傳送帶右端,則他從高臺上躍出的水平速度v1至少為多大?
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【題目】為緩解節(jié)假日高速免費車輛增多的壓力,交管部門規(guī)定,免費車輛通過收費站口時,在專用車道上可以不停車而直接先減速后加速通過。若某輛車勻速駛來,在距收費窗口開始以大小為的加速度勻減速行駛,通過收費站窗口時的速度為,然后立即以的加速度勻加速至減速前的速度假設(shè)收費站的前、后都是平直大道,窗口寬度與車長不計。求:
(1)該車減速前的速度大小;
(2)該車從減速開始到恢復(fù)到減速前速度的過程中,運動的時間是多少?
(3)在問題中,該車因減速和加速過站而耽誤的時間為多少?
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【題目】圖a為自動感應(yīng)門,門框上沿中央安裝有傳感器,當(dāng)人或物體與傳感器的水平距離小于或等于某個設(shè)定值(可稱為水平感應(yīng)距離)時,中間兩扇門分別向左右平移,當(dāng)人或物體與傳
感器的距離大于設(shè)定值時,門將自動關(guān)閉。圖b為感應(yīng)門的俯視圖,A為傳感器位置,虛線圓是傳感器的感應(yīng)范圍,已知每扇門的寬度為d,最大移動速度為,若門開啟時先勻加速運動而后立即以大小相等的加速度勻減速運動,每扇門完全開啟時的速度剛好為零,移動的最大距離為d,不計門及門框的厚度。
(1)求門開啟時做加速和減速運動的加速度大;
(2)若人以的速度沿圖中虛線S走向感應(yīng)門,要求人到達(dá)門框時左右門同時各自移動的距離,那么設(shè)定的傳感器水平感應(yīng)距離應(yīng)為多少?
(3)若以(2)的感應(yīng)距離設(shè)計感應(yīng)門,欲搬運寬為的物體(厚度不計),并使物體中間沿虛線s垂直地勻速通過該門(如圖c),物體的移動速度不能超過多少?
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【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點, 彈簧處于原長狀態(tài)時另一端位于B點,今用一小物體m把彈簧壓縮到A點,然后釋放,小物體能運動到C點靜止,物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定,試判斷下列說法中正確的是( )
A. 物體從A到B速度越來越大,從B到C速度越來越小
B. 物體從A到B先加速后減速,從B到C一直減速運動
C. 物體從A到B加速度越來越小,從B到C加速度不變
D. 物體在B點所受合力為零
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【題目】如圖所示,空間存在兩對平行板,平行板間存在垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,板間距d=5cm,MN、PQ為磁場的邊界,MN、PQ之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,OO,為該區(qū)域的對稱軸,MN與PQ之間的距離L=2cm.兩個質(zhì)量均為m、電荷量分別為+q和q的粒子以相同速度大小v0=2×105m/s垂直電場線進(jìn)入電場,而后以v=m/s大小的速度進(jìn)入磁場,粒子重力不計。
(1)若兩個粒子都從O點沿OO′直線入射,試判斷兩粒子的軌跡是否關(guān)于OO,直線對稱?
(2)若+q粒子從O點沿OO,直線入射,q粒子由O,沿O,o直線入射(未畫出),且已知兩粒子在磁場中運動的周期為s,試判斷兩粒子是否會打到板上,若打到板上,求出打在板上的位置;若不能打在板上,則求出兩粒子分別從O、O,進(jìn)入到第一次離開磁場各自所用的時間。
(3)若+q粒子仍從O沿OO′直線入射,q粒子從O,沿O,o直線入射,且已知兩粒子的比荷q/m=5×107C/kg,若要使粒子進(jìn)出磁場一次后,從MP或NQ之間離開電場,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。
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【題目】物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn),則傳送帶對物體的做功情況可能是( )
A. 始終不做功
B. 先做正功后不做功
C. 先做負(fù)功后做正功
D. 始終做負(fù)功
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【題目】如圖所示是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置。
(1)閉合開關(guān)。讓導(dǎo)體AB沿水平方向左右運動。觀察到靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn);若讓導(dǎo)體AB由圖示位置沿豎直方向上下運動,則靈敏電流計的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(2)利用此裝置。探究感應(yīng)電流方向與磁場方向和切割磁感線方向之間的關(guān)系,觀察到的實驗現(xiàn)象記錄如下:
在上述四次實驗中。比較________兩次實驗,可知感應(yīng)電流方向與磁場方向有關(guān);比較________兩次實驗,可知同時改變磁場方向和切割磁感線方向則感應(yīng)電流方向不變。
(3)在探究中還發(fā)觀,導(dǎo)體AB水平同左(或向右)緩慢運動時,靈敏電流汁的指針偏轉(zhuǎn)角度較;導(dǎo)體AB水平向左(或向右)快速運動時,靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度較大,說明感應(yīng)電流的大小與________有關(guān)。
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來,此時磁鐵對水平面的壓力為N1,現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向外的電流后,磁鐵對水平面的壓力為N2,則以下說法正確的是( )
A. 彈簧長度將變長,N1<N2 B. 彈簧長度將變短,N1>N2
C. 彈簧長度將變長,N1>N2 D. 彈簧長度將變短,N1<N2
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