16.北京已獲得2000年冬奧會(huì)舉辦權(quán)!如圖所示,俯式冰橇是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一,其賽道可簡(jiǎn)化為起點(diǎn)和重點(diǎn)高度差為120m、長(zhǎng)度為1200m的斜坡,假設(shè)某運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)開始,以平行賽道的恒力F=40N推動(dòng)質(zhì)量m=40kg的冰橇開始沿斜坡向下運(yùn)動(dòng),出發(fā)4s內(nèi)冰橇發(fā)生的位移為12m,8s末迅速登上冰橇與冰橇一起沿直線運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn),設(shè)運(yùn)動(dòng)員登上冰橇前后冰橇速度不變,不計(jì)空氣阻力,求:(g取10m/s2,取賽道傾角的余弦值為1,正弦值按照題目要求計(jì)算).
(1)出發(fā)4s內(nèi)冰橇的加速度大。
(2)冰橇與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)比賽中運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度大小.

分析 (1)根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系式求出加速度
(2)根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,即可求解;
(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得8s末冰撬的速度,再根據(jù)牛頓第二定律,與位移公式,即可求解.

解答 解:(1)根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系$x=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$
代入解得:$a=\frac{2x}{{t}_{\;}^{2}}=\frac{2×12}{{4}_{\;}^{2}}=1.5m/{s}_{\;}^{2}$
(2)設(shè)出發(fā)8s內(nèi)冰撬的加速度為a1,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有
F+mgsinθ-μmgcosθ=m${a}_{1}^{\;}$;
代入解得:μ=0.05
(3)8s末冰撬的速度為
  ${v}_{1}^{\;}={a}_{1}^{\;}{t}_{1}^{\;}=1.5×8=12m/s$
8s后冰撬的加速度為a2,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有
(m+M)gsinθ-μ(m+M)gcosθ=(m+M)${a}_{2}^{\;}$
${a}_{2}^{\;}=0.5m/{s}_{\;}^{2}$;    
到達(dá)終點(diǎn)時(shí)速度最大,設(shè)最大速度為v2;
v22-v12=2a2(x-x1
解得v2=36m/s
答:(1)出發(fā)4s內(nèi)冰橇的加速度大小$1.5m/{s}_{\;}^{2}$;
(2)冰橇與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.05;
(3)比賽中運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度大小36m/s

點(diǎn)評(píng) 考查運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與牛頓第二定律綜合求解的方法,掌握速度、位移公式的內(nèi)容,注意分析運(yùn)動(dòng)員的最大速度在何處是解題的關(guān)鍵

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:多選題

6.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為θ的光滑斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的M點(diǎn)沿斜面向上滑,到達(dá)斜面底端N的速度仍為v0,則( 。
A.小球在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能
B.M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差為$\frac{mgL}{q}$
C.電場(chǎng)強(qiáng)度等于$\frac{mgtanθ}{q}$
D.小球不一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.用伏安法測(cè)量一阻值約為50Ω的待測(cè)電阻的阻值,電壓表內(nèi)阻10kΩ,電流表內(nèi)阻4Ω.如果用如圖(甲)接法測(cè)量,測(cè)量結(jié)果會(huì)比待測(cè)電阻的真實(shí)阻值偏偏大(填“偏大”或“偏小”);如果用如圖(乙)接法測(cè)量,測(cè)量結(jié)果會(huì)比待測(cè)電阻的真實(shí)阻值偏偏。ㄌ睢捌蟆被颉捌 保疄榱耸箿y(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確些,應(yīng)采用圖甲.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某人用多用電表按正確步驟測(cè)量一電阻的阻值,當(dāng)選擇歐姆擋“×10”擋測(cè)量時(shí),指針指示位置在第11和第12刻度線的正中間(如圖甲所示),則其電阻值小于(填“大于”、“等于”或“小于”)115Ω.如果要用這只多用電表測(cè)量一個(gè)約2000Ω的電阻,為了使測(cè)量比較精確,選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是×100; (填“×10”、“×100”或“×1k”).用多用電表測(cè)量性能良好的晶體二極管的電阻(如圖乙所示),交換兩表筆前后兩次測(cè)得的電阻差異明顯,那么多用電表測(cè)得電阻較小的一次,其紅(填“紅”或“黑”)表筆相連的一端為二極管的A極.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.一根足夠長(zhǎng)的均勻玻璃管開口豎直向下,用一段水銀封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,如圖所示,能使管內(nèi)水銀柱逐漸沿管壁向管內(nèi)移動(dòng)的是( 。
A.外界大氣壓降低,溫度升高
B.外界大氣壓不變,溫度升高
C.溫度不變、大氣壓不變時(shí)將管子逐漸轉(zhuǎn)到水平位置
D.外界大氣壓增大,溫度降低

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.一輛汽車以12m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機(jī)采取制動(dòng)措施,使汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若制動(dòng)后汽車加速度的大小為6m/s2,則下列說法正確的是( 。
A.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為6 m/sB.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為9 m
C.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為2 m/sD.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為12 m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r=1Ω,電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5V,電路中的電流為1A,物體A重20N,不計(jì)摩擦力,求:
(1)電動(dòng)機(jī)線圈電阻上消耗的熱功率PQ是多少;
(2)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P是多少;
(3)重物A勻速上升的速度多大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.關(guān)于天體運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( 。
A.太陽系所有行星都繞太陽做完美的勻速圓周運(yùn)動(dòng),太陽處于所有圓軌道的共同圓心上
B.牛頓在前人的研究基礎(chǔ)上總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律
C.牛頓通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定了萬有引力常量,因而他被稱為“稱量地球的人”
D.太陽系中所有行星中,水星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期最小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的實(shí)心均勻正方體分別放在水平地面上,它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)關(guān)系是p<p,若分別在兩個(gè)正方體上表面中央,施加一個(gè)小于它們重力的豎直向上的力,使兩個(gè)正方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相同,則力F、F的大小關(guān)系是( 。
A.一定是F<FB.一定是F=F
C.可能是F>FD.以上三種情況都有可能

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案