【題目】在某電視臺舉辦的沖關(guān)游戲中,AB是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,半徑R=1.6m,BC是長度為L1=3m的水平傳送帶,CD是長度為L2=3.6m水平粗糙軌道,AB、CD軌道與傳送帶平滑連接,參賽者抱緊滑板從A處由靜止下滑,參賽者和滑板可視為質(zhì)點,參賽者質(zhì)量m=60kg,滑板質(zhì)量可忽略.已知滑板與傳送帶、水平軌道的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4、μ2=0.5,g10m/s2.求:

1參賽者運動到圓弧軌道B處對軌道的壓力;

2若參賽者恰好能運動至D點,求傳送帶運轉(zhuǎn)速率及方向;

3在第2問中,傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能.

【答案】11200N,方向豎直向下2順時針運轉(zhuǎn),v=6m/s3720J

【解析】 (1) 對參賽者:A到B過程,由動能定理

mgR(1-cos60°)=m

解得vB=4m/s

在B處,由牛頓第二定律

NB-mg=m

解得NB=2mg=1 200N

根據(jù)牛頓第三定律:參賽者對軌道的壓力

N′B=NB=1 200N,方向豎直向下.

(2) C到D過程,由動能定理

-μ2mgL2=0-m

解得vC=6m/s

B到C過程,由牛頓第二定律μ1mg=ma

解得a=4m/s2(2分)

參賽者加速至vC歷時t==0.5s

位移x1t=2.5m<L1

參賽者從B到C先勻加速后勻速,傳送帶順時針運轉(zhuǎn),速率v=6m/s.

(3) 0.5s內(nèi)傳送帶位移x2=vt=3m

參賽者與傳送帶的相對位移Δx=x2-x1=0.5m

傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能

E=μ1mgΔx+mm=720J.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶電粒子A(質(zhì)量為m、電量為q)和帶電粒子B(質(zhì)量為4m、電量為2q).垂直磁感線射入同一勻強磁場中(不計重力)

A. 若以相同速度入射,則軌道半徑之比RaRb=2:1

B. 若以相同速度入射,則周期之比TaTb=1:1

C. 若以相同動量入射,則軌道半徑之比RaRb=2:1

D. 若以相同動量入射,則周期之比TaTb=1:2

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【題目】如圖所示為測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻實驗:

(1)完成實物電路連接圖;

(2)根據(jù)所選量程,某次實驗電壓表的示數(shù)如圖所示,為_____V。

(3)某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),已在坐標紙上描好點(見答題卷),請繪制干電池的UI圖線,并得到電池的電動勢E_____ V,內(nèi)阻r______Ω(兩項結(jié)果均保留兩位小數(shù))

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【題目】探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系,實驗裝置如圖1所示.實驗過程中有平衡摩擦力的步驟,并且設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功以整數(shù)倍增大,即分別為W0、2W0、3W0、4W0

1)實驗中首先通過調(diào)整木板傾斜程度以平衡摩擦力,目的是________(填寫字母代號).

A.為了釋放小車后小車能做勻加速運動

B.為了增大橡皮筋對小車的彈力

C.為了使橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功

D.為了使小車獲得較大的動能

2)圖2是在正確操作情況下打出的一條紙帶,從中截取了測量小車最大速度所用的一部分,已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s,則小車獲得的最大速度vm= ______ m/s(保留3位有效數(shù)字).

3)幾名同學(xué)在實驗中分別得到了若干組橡皮筋對小車做的功W與小車獲得最大速度vm的數(shù)據(jù),并利用數(shù)據(jù)繪出了圖3給出的四個圖象,你認為其中正確的是______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.將氣墊導(dǎo)軌固定在水平桌面上,調(diào)節(jié)旋鈕使其水平.在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光滑的定滑輪,在B處固定一光電門,測出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為M,將質(zhì)量為m的鉤碼通過細線與滑塊連接.打開氣源,滑塊從A處由靜止釋放,寬度為b的遮光條經(jīng)過光電門擋光時間為t,取擋光時間t內(nèi)的平均速度作為滑塊經(jīng)過B處的速度,A、B之間的距離為d,重力加速度為g.

1用游標卡尺測量遮光條的寬度,示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為________mm.

2調(diào)整光電門的位置,使得滑塊通過B點時鉤碼沒有落地.滑塊由A點運動到B點的過程中,系統(tǒng)動能增加量ΔEk________,系統(tǒng)重力勢能減少量ΔEp________(以上結(jié)果均用題中所給字母表示)

3若實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)ΔEk總是略大于ΔEp,可能的原因是________

A. 存在空氣阻力

B. 滑塊沒有到達B點時鉤碼已經(jīng)落地

C. 測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為d

D. 測出滑塊右端與光電門B之間的距離作為d

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【題目】如圖所示.斜面傾角為α,且,現(xiàn)從斜面上0點與水平方向成450角以速度v02 v0分別拋出小球P、Q,小球P、Q剛要落在斜面上A、B兩點時的速度分別為vP、 vQ。設(shè)0A間的距離為x1,0B間的距離為x2,不計空氣阻力,則

A. x2=4x1,vP、 vQ方向相同 B. x2=4x1vP、 vQ方向不同

C. 2x1<x2<4x1,vP、 vQ方向相同 D. 2x1<x2<4x1vP、 vQ方向不同

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【題目】在民族運動會上,運動員彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標。假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度為v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為 v2。跑道離固定目標的最近距離為 d。下列說法中正確的是

A. 要想命中目標且箭在空中飛行時間最短,運動 員放箭處離目標的距離為

B. 只要擊中側(cè)向的固定目標,箭在空中運動合速度的大小一定是

C. 要想命中目標且箭在空中飛行時間最短,運動員放箭處離目標的距離為

D. 箭射到靶的最短時間為

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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為mM的兩個星球AB在引力作用下都繞O點做勻速圓周運動,星球AB兩者中心之間距離為L。已知A、BO三點始終共線,AB分別在O的兩側(cè)。引力常量為G。

(1)求兩星球做圓周運動的周期;

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