7．一種巨型娛樂(lè)器械可以使人體驗(yàn)超重和失重，一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下．已知座艙開(kāi)始下落時(shí)的高度為H=75m，當(dāng)落到離地面h=30m的位置時(shí)開(kāi)始制動(dòng)，座艙均勻減速，到地面時(shí)剛好停下．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．
（1）求下落過(guò)程中，座艙的最大速度；
（2）求制動(dòng)過(guò)程中座艙的加速度；
（3）若座艙中某人手托著重3kg的鉛球，當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時(shí)，求球?qū)κ值膲毫Γ?

分析 （1）明確下落過(guò)程，根據(jù)題意可明確自由落體運(yùn)動(dòng)的距離，再由速度和位移關(guān)系可求得最大速度；
（2）制動(dòng)過(guò)程做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面恰好為零；根據(jù)速度和位移關(guān)系可求得加速度；
（3）對(duì)小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得支持力，再由牛頓第三定律可求得壓力．

解答 解：（1）座艙先做自由落體運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以在落到離地面30m的位置時(shí)，速度最大，座艙自由下落的高度x=H-h=45m   ①
根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：$v_m^2=2gx$     ②
聯(lián)立①、②解得：vm=30m/s   ③
（2）制動(dòng)過(guò)程中，座艙做勻減速運(yùn)動(dòng)
根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：$0-v_m^2=2ah$   ④
解得：a=-15m/s2符號(hào)表示方向豎直向上  ⑤
（3）對(duì)球運(yùn)用牛頓第二定律得：mg-F=ma   ⑥
代入數(shù)據(jù)解得：F=-75N  ⑦
根據(jù)牛頓第三定律得，球?qū)κ值膲毫褪謱?duì)球的支持力是一對(duì)作用力和反作用力，所以
球?qū)κ值膲毫Υ笮'=75N，方向豎直向下  ⑧
答：（1）下落過(guò)程中，座艙的最大速度為30m/s；
（2）制動(dòng)過(guò)程中座艙的加速度為15m/s2；方向豎直向上；
（3）球?qū)κ值膲毫?5N，方向豎直向下．

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的應(yīng)用，解題時(shí)要注意做好受力分析以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，正確選擇研究對(duì)象和物理過(guò)程，明確物理公式的正確應(yīng)用即可求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．在做“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋的一端固定在木扳上，用兩個(gè)彈簧秤把像皮筋的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，再用一個(gè)彈簧秤把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)，以下操作中正確的是（　　）
A．同一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，O點(diǎn)位置要保持不變
B．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要正對(duì)彈簧秤刻度
C．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上
D．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°，以便算出合力大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所，一玩具小車(chē)攜帶若干質(zhì)量為m的彈丸，車(chē)和彈丸的總質(zhì)量為M（$\frac{M}{m}$=$\frac{20}{1}$），在半徑為R的水平光滑軌道上以速度v0勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小車(chē)每轉(zhuǎn)一周便沿運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)地面以恒定速度v（$\frac{{v}_{0}}{v}$=$\frac{1}{5}$）發(fā)射一顆彈丸，則小車(chē)發(fā)射第幾顆彈丸時(shí)靜止（　�。�
A．4B．5C．8D．10

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．某同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車(chē)，B為某種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得．

（1）圖（b）為實(shí)驗(yàn)中所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的學(xué)生電源．由學(xué)生電源可以判斷該同學(xué)選用（c）中的乙（填“甲”或“乙”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，上述圖（b）的安裝中存在的錯(cuò)誤有：①接線(xiàn)柱應(yīng)接在交流電上；②電壓應(yīng)選擇6V檔
（2）在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，保持細(xì)砂和小桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別記錄小車(chē)加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)據(jù)．在分析處理時(shí)，同學(xué)們存在兩種方案；甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)作出小車(chē)加速度a與其質(zhì)量m的圖象；乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)作出小車(chē)加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)$\frac{1}{m}$的圖象．兩位同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如圖e所示），你認(rèn)為同學(xué)乙（填“甲”、“乙”）的方案更合理，請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)中的圖象．

（3）在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí)，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變小桶中細(xì)砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線(xiàn)如圖（e），該圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因．答：該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，將一端帶定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)小車(chē)通過(guò)輕細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與砂桶相連，小車(chē)與紙帶相連，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為f=50Hz．在保持實(shí)驗(yàn)小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，放開(kāi)砂桶，小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)，處理紙帶得到小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為a；改變砂桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打出的一條紙帶如圖乙所示，在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明A，第六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明B，第十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明C，第十六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明D，第二十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明E．測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是測(cè)得AC的長(zhǎng)度為12.30cm，CD的長(zhǎng)度為6.60cm，DE的長(zhǎng)度為6.90cm．則
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打記數(shù)點(diǎn)D時(shí)，小車(chē)的速度大小vD=0.675m/s．
②小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=0.300 m/s2．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，以小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a為縱軸，砂桶及沙子總質(zhì)量m為橫軸，得到如圖丙所示的a-m圖象，已知重力加速度g=10m/s2，由圖象求出實(shí)驗(yàn)小車(chē)的質(zhì)量M=1.00kg．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

12．一容器中盛有氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，當(dāng)溫度為T(mén)時(shí)，氮分子全部分離成原子，這時(shí)壓強(qiáng)為P（氫的分離忽略不計(jì)）；當(dāng)溫度為3T時(shí)，兩種氣體全部分離成原子，容器中壓強(qiáng)等于4P，問(wèn)混合氣體中氮和氫的質(zhì)量比為14：1．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖所示，一小型發(fā)電站通過(guò)升壓變壓器B1和降壓變壓器B2把電能輸送給用戶(hù)（B1和B2都是理想變壓器），已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500kW，輸出電壓為500V，升壓變壓器B1原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1：10，兩變壓器間輸電導(dǎo)線(xiàn)的總電阻為2Ω，降壓變壓器B2的輸出電壓為220V，求：

（1）升壓變壓器副線(xiàn)圈的電壓和電流；
（2）輸電導(dǎo)線(xiàn)上損失的功率；
（3）降壓變壓器B2的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．電機(jī)把一次能源轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過(guò)程正確的是新能源的是（　�。�
A．一次能源→發(fā)電機(jī)→機(jī)械能
B．一次能源→電動(dòng)機(jī)→機(jī)械能
C．一次能源→電動(dòng)機(jī)→電能→發(fā)電機(jī)→機(jī)械能
D．一次能源→發(fā)電機(jī)→電能→電動(dòng)機(jī)→機(jī)械能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．為了測(cè)定一個(gè)“6V 1W”的燈泡在不同電壓下的電功率．現(xiàn)有器材如下：
直流電源        電動(dòng)勢(shì)6V      內(nèi)阻不計(jì)
直流電流表A1    量程200mA     內(nèi)阻約2Q
直流電流表A2   1～0.6A        內(nèi)阻約0.5
直流電壓表V1    0～3V        內(nèi)阻約5×l03Ω
直流電壓表V2   0～15V        內(nèi)阻約1.5×l04Ω
滑線(xiàn)變阻器    電阻值0～15Ω    額定電流1A
開(kāi)關(guān)一個(gè)
導(dǎo)線(xiàn)若干根   
測(cè)量時(shí)要求電燈兩端電壓從0V開(kāi)始連續(xù)調(diào)節(jié)，盡量減小誤差，測(cè)多組數(shù)據(jù)．應(yīng)選擇電流表A1（填A(yù)1或A2）；電壓表V2（填V1或V2）在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量的電路圖．

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同步練習(xí)冊(cè)答案