冬季有一種雪上“俯式冰橇”滑溜運(yùn)動,運(yùn)動員從起跑線推著冰橇加速一段相同距離,再跳上冰橇自由滑行,滑行距離最遠(yuǎn)者獲勝,運(yùn)動過程可簡化為如圖所示的模型,某一質(zhì)量m=20kg的冰橇靜止在水平雪面上的A處,現(xiàn)有質(zhì)量M=60kg的運(yùn)動員,用與水平面成θ=37°角的恒力F=200N斜向下推動冰橇,使其沿AP方向一起做直線運(yùn)動,當(dāng)冰橇到達(dá)P點(diǎn)時運(yùn)動員迅速跳上冰橇與冰橇一起運(yùn)動(運(yùn)動員跳上冰橇瞬間,運(yùn)動員和冰橇的速度不變)。已知AP距離為s=12m,冰橇與雪面間的動摩擦因數(shù)為0.2,不計冰橇長度和空氣阻力。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)冰橇在AP段運(yùn)動時的加速度大小;

(2)冰橇從A到P的運(yùn)動時間;

(3)冰橇從P點(diǎn)開始滑行的距離。


【解析】(1)對冰橇由牛頓第二定律得

Fcosθ-μ(mg+Fsinθ)=ma1　(3分)

解得a1=4.8m/s2　(2分)

(2)因?yàn)閟=a1　(3分)

t1=s(2分)

(3)冰橇在P點(diǎn)的速度為vP=a1t1　(2分)

在減速階段由牛頓第二定律得:

μ(m+M)g=(m+M)a2

解得a2=2m/s2　(2分)

滑行的距離為l=

解得l=28.8m(2分)

答案:(1)4.8m/s2　(2)s　(3)28.8m


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動小車和木塊一起做無相對滑動的加速運(yùn)動．小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在這個過程中，木塊受到的摩擦力大小是 (　　)．

A．μmg     B.    C．μ(M＋m)g     D．ma

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科目：高中物理 來源： 題型：


取空間中的一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)在豎直平面建立直角坐標(biāo)系，以水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，如圖所示。

已知第一象限的空間內(nèi)存在某一未知場。有一不計重力的帶正電粒子自（0，b）點(diǎn)以一定速度垂直y軸進(jìn)入第一象限，最終自（a, 0）點(diǎn)垂直x軸射出第一象限。（a＞b）憑借以上已知條件，判斷以下三個場是否可能是該未知場，若判斷“可能”，則猜測該帶電粒子在第一象限的運(yùn)動軌跡（諸如“直線”、“圓”、“橢圓”、“拋物線”、“雙曲線”、“螺旋線”等等）；若判斷“不可能”，則說明理由。

猜測一：垂直豎直平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場。

猜測二：豎直向下的勻強(qiáng)電場。

猜測三：由x軸上某點(diǎn)負(fù)點(diǎn)電荷所形成的電場。

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池．該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為999.9 Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig＝0.6 A，內(nèi)阻rg＝0.1 Ω)和若干導(dǎo)線．

 (1) 請根據(jù)測定電動勢E和內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計圖甲中器件的連接方式，畫線把它們連接起來．

(2) 接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄．當(dāng)電阻箱的阻值R＝2.6 Ω時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時的讀數(shù)為          ．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，首先計算出每個電流值I的倒數(shù)；再制作R－坐標(biāo)圖，如右圖所示，圖中已標(biāo)出了(R，)的幾個與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)．請你將與圖乙實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖上．

(3) 在圖上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線．

(4) 根據(jù)圖描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧上端是固定的,下端掛一質(zhì)量為m0的平盤,盤中有一物體,質(zhì)量為m,當(dāng)盤靜止時,彈簧的長度比其自然長度伸長了l,現(xiàn)向下拉盤使彈簧再伸長Δl后停止,然后松手,設(shè)彈簧總處在彈性限度以內(nèi),則剛松手時盤對物體的支持力等于

(　　)

A.(1+)mg　　　　　               B.(1+)(m+m0)g

C.mg                             D.(m+m0)g

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如圖所示,豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上疊放著兩物塊A、B,A、B的質(zhì)量均為2kg,它們處于靜止?fàn)顟B(tài),若突然將一個大小為10N,方向豎直向下的力施加在物塊A上,則此瞬間,A對B的壓力大小為(g=10m/s2)　(　　)

A.10 N　　　　　　　　　　  B.20 N

C.25 N                          D.30 N

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法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場,如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場的電場線分布圖,以下幾種說法中正確的是　(　　)

A.a、b為異種電荷,a的電荷量大于b的電荷量

B.a、b為異種電荷,a的電荷量小于b的電荷量

C.a、b為同種電荷,a的電荷量大于b的電荷量

D.a、b為同種電荷,a的電荷量小于b的電荷量

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科目：高中物理 來源： 題型：


在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,如圖所示。已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出。在電場和磁場中運(yùn)動時,離子P+和P3+(　　)

A.在電場中的加速度之比為1∶1

B.在磁場中運(yùn)動的半徑之比為∶1

C.在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1∶2

D.離開電場區(qū)域時的動能之比為1∶3

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原子核U經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍?sub>Th,繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?sub>Pa,關(guān)于放射性衰變①②,下列說法正確的是　(　　)

A.①是α衰變

B.衰變①產(chǎn)生的射線比衰變②產(chǎn)生的射線穿透能力強(qiáng)

C.②是α衰變

D.衰變①產(chǎn)生的射線比衰變②產(chǎn)生的射線電離能力強(qiáng)

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