某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽時(shí)某同學(xué)將球置于球拍中心，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)，整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)，如圖所示，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，f＝kv0，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則在比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角θ0滿足


  1. A.
    sinθ0＝kv0/mg
  2. B.
    cosθ0＝kv0/mg
  3. C.
    tanθ0＝kv0/mg
  4. D.
    tanθ0＝mg/kv0
C
試題分析：在運(yùn)動(dòng)過程中乒乓球受重力mg、球拍的支持力N和空氣阻力f作用，其受力示意圖如下圖所示，由于整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)，當(dāng)人以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知：重力mg與空氣阻力f的合力F，必與球拍的支持力N等值反向，根據(jù)圖中幾何關(guān)系有：f＝mgtanθ0，又由題意有：f＝kv0，聯(lián)立以上兩式解得：tanθ0＝kv0/mg，故選項(xiàng)C正確。

考點(diǎn)：本題主要考查了共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用問題，屬于中檔偏低題。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?重慶）某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s．比賽時(shí)．某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)．整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)．比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g．
（1）求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；
（2）求在加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式；
（3）整個(gè)勻速跑階段，若該同學(xué)速度仍為v0，而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變，不計(jì)球在球拍上的移動(dòng)引起的空氣阻力變化，為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求β應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽時(shí)某同學(xué)將球置于球拍中心，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)，整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)，如圖所示．設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，f=kv0，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g．則在比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角θ0滿足（　�。�
A、sinθ0=
kv0
mg
B、cosθ0=
kv0
mg
C、tanθ0=
kv0
mg
D、tanθ0=
mg
kv0

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（重慶卷帶解析） 題型：計(jì)算題

（19分）某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為S。比賽時(shí)，某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)。整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)。比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為θ0，如題25圖所示。設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。

（1）求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)；
（2）求在加速跑階段球拍傾角隨速度變化的關(guān)系式；
（3）整個(gè)勻速跑階段，若該同學(xué)速度仍為v0，而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變，不計(jì)球在球拍上的移動(dòng)引起的空氣阻力變化，為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求β應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：2013屆北京市北師特學(xué)校高三第二次月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為S，比賽時(shí)，某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小a的加速度從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)。整個(gè)過程中球一直保持在球中心不動(dòng)。比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階級(jí)保持球拍的傾角為θ0 ，如題25圖所示。設(shè)球在運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g

⑴空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k
⑵求在加速跑階段球拍傾角θ隨球速v變化的關(guān)系式
⑶整個(gè)勻速跑階段，若該同學(xué)速率仍為v0，而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變，不計(jì)球在球拍上的移動(dòng)引起的空氣阻力的變化，為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求β應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江蘇啟東中學(xué)高一上學(xué)期期中考試實(shí)驗(yàn)班物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s.比賽時(shí)．某同學(xué)將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v0時(shí)，再以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn)．整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng)．比賽中，該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，不計(jì)球與球拍之間的摩擦，球的質(zhì)量為m，重力加速度為g.

(1)求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；
(2)求在加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關(guān)系式；
(3)整個(gè)勻速跑階段，若該同學(xué)速度仍為v0，而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變，不計(jì)球在球拍上的移動(dòng)引起的空氣阻力變化，為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求β應(yīng)滿足的條件．

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