16．如圖所示，運動員在田徑比賽跑彎道時，人體向圓心方向傾斜，腳蹬地的方向偏向外側(cè)，地面對人腳的反作用力沿人體傾斜方向，這一反作用力是地面對人的支持力F地和橫向摩擦力（垂直于前進方向）F1的合力F沿人體傾斜方向，使運動員獲得了跑彎道必需的向心力，設(shè)某質(zhì)量為m=60kg的運動員在半徑為40m的彎道上奔跑，速率為8m/s，求運動員奔跑時理想的傾斜角（可用反三角函數(shù)表示）

分析 人跑彎道時做勻速圓周運動，向心力由地面對人的支持力和重力的合力提供，根據(jù)向心力公式列式即可求解．

解答 解：運動員受到的重力和支持力的合力提供向心力，則有：
mgtan$θ=m\frac{{v}^{2}}{r}$
解得：tanθ=0.16，
所以有：θ=arctan0.16
答：運動員奔跑時理想的傾斜角為arctan0.16．

點評 此問題類似于火車轉(zhuǎn)彎問題，關(guān)鍵是知道向心力的來源，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖a所示的電路可測出電阻絲的電阻率，同時還可以附帶測出電源的內(nèi)電阻．圖中被測電阻絲就是已經(jīng)測量出直徑d=0.9mm的那段電阻絲，R是阻值為2Ω的保護電阻，電源電動勢E=6V，安培表內(nèi)阻不計．閉合開關(guān)S，鱷魚夾夾在金屬絲的不同部位，用刻度尺測量接入電路部分的長度L，記錄下L和對應的電流表示數(shù)I多組數(shù)據(jù)，然后據(jù)此作出$\frac{1}{I}$-L圖象如圖b所示．

①如果金屬絲單位長度的電阻用R0來表示，寫出$\frac{1}{I}$-L圖象所對應的物理原理表達式，式子中涉及相關(guān)物理量用字母表示（E、r、R、R0）：$\frac{1}{I}=\frac{r+R}{E}+\frac{{R}_{0}}{E}L$．
②根據(jù)畫出的$\frac{1}{I}$-L圖象，該電阻線單位長度的電阻為R0=10Ω，金屬絲的電阻率ρ=6.36×10-6Ω•m（保留三位有效數(shù)字）．電源內(nèi)電阻r=0.1Ω．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，在光滑的水平面上，一長木板右端緊靠豎直墻壁，與墻壁不粘連．質(zhì)量為長木板$\frac{1}{2}$的小滑塊（可視為質(zhì)點）以水平速度v0滑上木板左端．滑到木板右端時速度恰好為零．現(xiàn)小滑塊以某一水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，若小滑塊彈回后剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下，此速度v應為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．某人駕駛汽車飛越河流，汽車從最高點開始到著地為止這一過程可以看作平拋運動．記者從側(cè)面用照相機通過多次曝光，拍攝到汽車經(jīng)過最高點以后的三幅運動照片，如圖所示，相鄰兩次曝光時間間隔相等，已知汽車的長度為L，則（　　）
A．從左邊一幅照片可以推算出汽車的水平分速度的大小
B．從右邊一幅照片可以推算出汽車的水平分速度的大小
C．從左邊一幅照片可以推算出汽車曾經(jīng)到達的最大高度
D．從中間一幅照片可推算出汽車的水平分速度大小和汽車曾經(jīng)到達的最大高度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．某同學利用如圖a所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s．

（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應滿足s2=4Hh（用H、h表示）
（2）該同學經(jīng)實驗測量得到的數(shù)據(jù)，在圖b坐標紙上作出s2-h關(guān)系圖．
對比實驗結(jié)果與理論計算得到的s2-h關(guān)系圖線發(fā)現(xiàn)，實際測量值與理論值差異十分顯著，寫出造成上述偏差的可能原因是（寫出兩個原因）：
①小球與軌道間存在摩擦力
②小球發(fā)生轉(zhuǎn)動．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列說法中正確的是（　　）
A．人耳能聽到的聲波比超聲波更易發(fā)生明顯衍射
B．離開地球的高速火箭里的人認為地球上時鐘變快
C．無論什么波，只要振幅足夠大就可以產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象
D．透過平行于日光燈的窄縫觀察正常發(fā)光的日光燈時能看到彩色的條紋，這是光的衍射現(xiàn)象
E．光纖通信的工作原理是全反射，光纖通信具有容量大，抗干擾性強等優(yōu)點

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．兩根相距l(xiāng)=1m的平行金屬導軌如圖放置，其中一部分水平，連接有一個“6V，3W”的小燈泡，另一部分足夠長且與水平面夾角θ=37°，兩金屬桿ab、cd與導軌垂直并良好接觸，分別放于傾斜與水平導軌上并形成閉合回路，兩桿與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，導軌電阻不計．金屬桿ab質(zhì)量m1=1kg；電阻R1=1Ω；cd質(zhì)量m2=2kg，電阻R2=4Ω．整個裝置處于磁感應強度B=2T、方向垂直于傾斜導軌向上的勻強磁場中，ab桿在平行于傾斜導軌向上的恒力F作用下由靜止開始向上運動，當ab桿向上勻速運動時，小燈泡恰好正常發(fā)光，整個過程中ab桿均在傾斜導軌上運動，cd桿始終保持靜止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）ab桿向上勻速運動的速度大小
（2）ab桿向上勻速運動時，cd桿受到的摩擦力大小
（3）ab桿從開始運動到速度最大過程中上升的位移x=4m，求此過程小燈泡發(fā)光產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖是檢驗某種平板承受沖擊能力的裝置，MN為半徑R=0.8m，固定于豎直平面內(nèi)的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，O為圓心，OP為待檢驗平板，M，O、P三點在同一水平線上，M的下端與軌道相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同但質(zhì)量均為m=0.0lkg的小鋼珠，小鋼珠每次都在M點離開彈簧槍．某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道經(jīng)過N點時恰好與軌道無作用力，水平飛出后落到P上的Q點，不計空氣阻力，取g=10m/s2．求：
（1）小鋼珠經(jīng)過N點時速度的大小VN；
（2）小鋼珠離開彈簧槍時的動能Ek；
（3）小鋼珠在平板上的落點Q與圓心O點的距離s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．某學習小組在測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，實驗室備有下列器材：
A．待測蓄電池
B．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
C．電壓表（量程0-0.6V，內(nèi)阻為RV=2000Ω）
D．定值電阻R0=6000Ω
E．滑動變阻器R（0-20Ω）
F．開關(guān)和導線若干

（1）為了達到實驗目的，在圖1方框中完成實驗電路圖．（圖中電壓表與定值電阻R0已連接好）
（2）該小組同學連接好實驗電路，測出七組實驗數(shù)據(jù)，并利用測出的數(shù)據(jù)直接繪出了U-I圖線（I為電流表A的示數(shù)，U為電壓表V的示數(shù)）如圖2所示，則根據(jù)圖線可得被測電池的電動勢E=2.00V，內(nèi)阻r=1.44Ω．（保留三位有效數(shù)字）
（3）該實驗測得的電動勢和內(nèi)阻的值與真實值存在誤差，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是：電壓表的分流．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案