水上滑梯可簡化成如圖所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑連接，斜槽AB的豎直高度H＝6．0 m，傾角θ＝37°．水平槽BC長d＝2．0 m，BC面與水面的距離h＝0．80 m，人與AB、BC間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0．10．取重力加速度g＝10 m/s2，cos 37°＝0．8，sin 37°＝0．6．一小朋友從滑梯頂端A點無初速地自由滑下，求：

（1）小朋友沿斜槽AB下滑時加速度的大小a；

（2）小朋友滑到C點時速度的大小v；

（3）在從C點滑出至落到水面的過程中，小朋友在水平方向位移的大小x．


解　(1)小朋友在斜槽上受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得

a＝

又Ff＝μFN

FN＝mgcos θ

得小朋友沿AB下滑時加速度的大小

a＝gsin θ－μgcos θ＝5．2 m/s2

(2)小朋友從A滑到C的過程中，根據(jù)動能定理得

mgH－Ff－μmgd＝mv2－0

得小朋友滑到C點時速度的大小v＝10 m/s

(3)在從C點滑出至落到水面的過程中，小朋友做平拋運動，設(shè)此過程經(jīng)歷的時間為t

h＝gt2

小孩在水平方向的位移　x＝vt

解得x＝4．0 m                               每問5分


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


氣墊導軌裝置是物理學實驗的重要儀器，可以用來“研究勻變速直線運動”、“ 驗證機械能守恒定律”、“ 探究動能定理”等。

（1）某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如圖9所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則滑塊的加速度可以表示為a=____________ （用題中所給物理量表示）。

（2）該學習小組在測出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可忽略，所以可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為驗證機械能守恒定律還需測量的物理量是____________ ，機械能守恒的表達式為____________ （用題中所給物理量和測量的物理量表示）。

（3）該學習小組在控制沙桶的質(zhì)量m遠遠小于滑塊的質(zhì)量M的前提下，忽略滑塊在氣墊導軌上運動時所受的阻力，探究動能定理，若由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離s，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為T1、T2，滑塊在通過兩個光電門過程中合外力做功為        ，滑塊動能變化為            。

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科目：高中物理 來源： 題型：


某汽車研發(fā)機構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機，將減速時的部分動能轉(zhuǎn)化并儲存在蓄電池中，以達到節(jié)能的目的．某次測試中，汽車以額定功率行駛700 m后關(guān)閉發(fā)動機，測出了汽車動能Ek與位移x的關(guān)系圖像如圖，其中①是關(guān)閉儲能裝置時的關(guān)系圖線，②是開啟儲能裝置時的關(guān)系圖線．已知汽車的質(zhì)量為1000 kg，設(shè)汽車運動過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計，求：

（1）汽車受到地面的阻力和汽車的額定功率P；

（2）汽車加速運動500m所用的時間t；

（3）汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能E=？

        

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l＝0.20 m，電阻R＝1 W，有一質(zhì)量為m＝1kg的金屬棒MN平放在軌道上，與兩軌道垂直，金屬棒及軌道的電阻可忽略不計，整個裝置處于垂直軌道平面向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=5T，現(xiàn)用拉力F平行軌道方向拉金屬棒，使棒做初速為零的勻加速直線運動，加速度a＝1m/s2，試求：

（1）第2s末安培力FA的大小；

（2）在虛線方框內(nèi)畫出拉力F隨時間t變化的圖線(要標出坐標值)；

（3）當拉力F＝4N時，電路消耗的電功率；

（4）若拉力F的最大值為5N，流過電阻R的最大電流為多大？

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈。當以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其E－t關(guān)系如下圖所示。如果只將刷卡速度改為，線圈中的E－t關(guān)系圖可能是(　　)

 

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖D、E、F、G為地面上水平間距相等的四點，三個質(zhì)量相同的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處，以相同的水平初速度向左拋出，最后均落到D點。若不計空氣阻力，則可判斷A、B、C三個小球

A．初始離地面的高度之比為1:3:5

B．落地時重力的瞬時功率之比為1:2:3

C．落地時三個小球的速度大小之比為1:2:3

D．從拋出到落地過程中，動能的變化量之比為1:2:3

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學準備利用下列器材測量電源的電動勢和內(nèi)電阻。

A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻約幾歐姆

B．直流電壓表V1、V2，量程均為0～3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ

C．定值電阻R0，阻值為5Ω

D．滑動變阻器R，最大阻值50Ω

E．導線和開關(guān)

（1）該同學連接的電路如圖甲所示。

（2）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表Vl和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1—U2圖象如圖乙所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動勢E=____________，內(nèi)阻為r= _______（用k、a、R0表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在直角坐標系的二、三象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E；在一、四象限內(nèi)以x=L的直線為理想邊界的左右兩側(cè)存在垂直于紙面的勻強磁場B1和B2， y軸為磁場和電場的理想邊界。在x軸上x=L的A點有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以速度v沿與x軸負方向成45o的夾角垂直于磁場方向射出。粒子到達y軸時速度方向與y軸剛好垂直。若帶點粒子經(jīng)歷在電場和磁場中的運動后剛好能夠返回A點（不計粒子的重力）。

（1）判斷磁場B1、B2的方向；

（2）計算磁感應(yīng)強度B1、B2的大小；

（3）求粒子從A點出發(fā)到第一次返回A點所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，在直角坐標系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N 點坐標(－L，0)，MN與y軸之間有沿y 軸正方向的勻強電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場（圖中未畫出）�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點，以平行于x 軸正方向的初速度v0射人電場，并從y軸上A點(0，0.5L)射出電場，射出時速度方向與y軸負方向成300角，此后，電子做勻速直線運動，進人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(,－L )射出，速度沿x軸負方向。不計電子重力。求：

（1）勻強電場的電場強度E的大小？

（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大��？電子在磁場中運動的時間t是多少？

（3）圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大？

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