（15分）成都是一座來了就不想走的城市，悠閑而不失高雅，前不久，成都東區(qū)音樂公園就舉辦了一場(chǎng)盛大的鋼琴音樂會(huì)。工作人員在布置舞臺(tái)時(shí)，要用繩索把鋼琴從高臺(tái)吊運(yùn)到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg，繩索能承受的最大拉力為1820N，吊運(yùn)過程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。降落至底部距地面的高度為h時(shí)，立即以恒定加速度減速，最終鋼琴落地時(shí)剛好速度為零（g取10m/s2），
求：（1）h的最小值是多少；
（2）為了保證繩索和鋼琴的安全，此次以0.6m/s的初速度勻減速到零，用時(shí)3s，求此次減速過程中鋼琴機(jī)械能的變化量△E。

（1）0.45m            (2) 1606.5J

解析試題分析：（1）當(dāng)拉力最大時(shí)，h有最小值。對(duì)鋼琴：F-mg=ma    a="0.4" m/s2
v2=-2ah     h=0.45m  （6分）（用動(dòng)能定理同樣得分）
(2)當(dāng)減速時(shí)間為3s時(shí)：     （3分）
（法一）   （4分）
所以，鋼琴機(jī)械能的機(jī)械能減少了1606.5J（2分）
（法二）            （4分）
所以，鋼琴機(jī)械能的機(jī)械能減少了1606.5J（2分）
考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、機(jī)械能，意在考查學(xué)生的綜合能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分) 如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m＝1 kg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0＝3 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M＝3 kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑接觸，小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道的半徑為R＝0.5 m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ＝53°，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)A、C兩點(diǎn)的高度差；
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
(3)要使小物塊不滑出長木板，木板的最小長度．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

帶負(fù)電的小物體A放在傾角為θ（sinθ＝0.6）的絕緣斜面上，整個(gè)斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示。物體A的質(zhì)量為m、電量為－q，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的大小等于重力的一半。物體A在斜面上由靜止開始下滑，經(jīng)時(shí)間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開斜面。重力加速度為g。求：

（1）物體A在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況？說明理由。
（2）加磁場(chǎng)前A沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為多少？
（3）物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？（結(jié)果用字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出，恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出，恰好又落到B點(diǎn)。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=60°，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大小；
（2）在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N；
（3）小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功W克f。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（13分）如圖所示是游樂場(chǎng)中過山車的實(shí)物圖片，可將過山車的一部分運(yùn)動(dòng)簡化為圖中的模型圖。模型圖中光滑圓形軌道的半徑R＝8.0m，該光滑圓形軌道固定在傾角為θ＝37°斜軌道面上的Q點(diǎn)，圓形軌道的最高點(diǎn)A與傾斜軌道上的P點(diǎn)平齊，圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接�，F(xiàn)使質(zhì)量為m的小車（視作質(zhì)點(diǎn)）從P點(diǎn)以一定的初速度v0=12m/s沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。若小車恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)A處，則：

（1）小車在A點(diǎn)的速度為多大？（結(jié)果用根式表示）
（2）小車在圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)軌道的最大壓力為多少？
（3）求斜軌道面與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，光滑絕緣半球槽的半徑為，處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下，滑到最低位置B時(shí)，球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/65/5/6hddu1.png" style="vertical-align:middle;" />.求：

（1）小球受到電場(chǎng)力的大小和方向；（2）帶電小球在滑動(dòng)過程中的最大速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）、如圖，質(zhì)量m＝1kg的滑塊放在質(zhì)量M＝1kg的長木板左端，木板放在光滑的水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，木板長L＝75cm，開始時(shí)兩者都　處在靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向右的恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng)，為了在0.5s末使滑塊從木板右端滑出，拉力F應(yīng)多大？此過程產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（20分）2003年10月15日9時(shí)，在太空遨游21小時(shí)的“神舟”五號(hào)飛船返回艙按預(yù)定計(jì)劃，載著宇航員楊利偉安全降落在內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)�！吧裰邸蔽逄�(hào)飛船在返回時(shí)先要進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，飛船的返回艙與留軌艙分離，返回艙以近8km/s的速度進(jìn)入大氣層，當(dāng)返回艙距地面30km時(shí)，返回艙上的回收發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，相繼完成拉出天線、拋掉底蓋等動(dòng)作。在飛船返回艙距地面20km以下的高度后，速度減為200m/s而勻速下降，此段過程中返回艙所受空氣阻力為，式中ρ為大氣的密度，v是返回艙的運(yùn)動(dòng)速度，s為與形狀特征有關(guān)的阻力面積。當(dāng)返回艙距地面高度為10km時(shí)打開面積為1200m2的降落傘，直到速度達(dá)到8m/s后勻速下落。為實(shí)現(xiàn)軟著陸（即著陸時(shí)返回艙的速度為零），當(dāng)返回艙離地面1.2m時(shí)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，使返回艙落地的速度減為零，返回艙此時(shí)的質(zhì)量為2.7×103kg。（取g=10m/s2）
（1）用字母表示出返回艙在速度為200m/s時(shí)的質(zhì)量；
（2）分析從打開降落傘到反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前，返回艙的加速度和速度的變化情況；
（3）求反沖發(fā)動(dòng)機(jī)的平均反推力的大小及反沖發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)返回艙做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平，BD段是半徑為R的半圓弧，有一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在圓心O點(diǎn)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)套在光滑絕緣桿上，在大小為F的水平恒力作用下從C點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)撤去恒力，小環(huán)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)，已知CB間距為4R/3。（提示：根據(jù)電磁學(xué)有關(guān)知識(shí)，在某一空間放一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，則距離點(diǎn)電荷為r的某點(diǎn)的電勢(shì)為，其中k為靜電力常量，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零）。

（1）定性說明從C運(yùn)動(dòng)到D過程小環(huán)的電勢(shì)能如何變化
（2）小環(huán)在C點(diǎn)時(shí)加速度為多大
（3）求水平恒力F的最小值。

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