【題目】極限運(yùn)動(dòng)會(huì)中,有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目。如圖所示,總長(zhǎng)為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處,鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)A、B的高度差為H,動(dòng)滑輪起點(diǎn)在A處,并可沿鋼絲繩滑動(dòng),鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點(diǎn)靜止滑下,最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)C點(diǎn),CB間鋼絲繩相距為L/10,高度差為H/3。參賽者在運(yùn)動(dòng)過程中視為質(zhì)點(diǎn),滑輪受到的阻力大小可認(rèn)為不變,且克服阻力所做的功與滑過的路程成正比,不計(jì)參賽者在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力、滑輪(含掛鉤)的質(zhì)量和大小,不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變。重力加速度為g。求:

1)滑輪受到的阻力大;

2)某次比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)松開掛鉤并落到與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為4a、寬度為a,厚度不計(jì)的海綿墊子上。若參賽者由A點(diǎn)靜止滑下,會(huì)落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上,參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有初動(dòng)能的范圍。

【答案】1;(2。

【解析】

試題(1)設(shè)參賽者、滑輪受到的阻力為Ff,根據(jù)能量守恒

,其中

,

則滑輪受到的阻力

2)參賽者落到海綿墊的過程做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)人脫離掛鉤時(shí)的速度為v,運(yùn)動(dòng)的水平位移為,則

當(dāng)時(shí),參賽者具有的最小速度為

當(dāng)時(shí),參賽者具有的最大速度為

設(shè)參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤的初動(dòng)能為。由動(dòng)能定理,參賽者在A到鋼索最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中有

由此可得,參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤的最小和最大初動(dòng)能分別為

即初動(dòng)能范圍為

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次

b.選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t=0),然后每隔四個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖中A、B、C、D、E、F所示;

通過測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E五點(diǎn)時(shí)小車的速度,以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),作出速度一時(shí)間圖象如圖所示。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):

(1)在下列儀器和器材中,本實(shí)驗(yàn)中使用的有_______________________(填選項(xiàng)前的字母)。

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含砝碼)

(2)根據(jù)速度一時(shí)間圖象可知,計(jì)數(shù)點(diǎn)O對(duì)應(yīng)的小車速度為_____,小車運(yùn)動(dòng)的加速度為______

(3)紙帶中只標(biāo)出了O、A兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離為1.80cm,計(jì)算可得A、B兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離為_______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上,它們由相同材料制成,A的質(zhì)量為 2m,B、C的質(zhì)量各為m,如果OA=OB=R,OC=2R,當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí),(設(shè)A,B,C都沒有滑動(dòng)).下述結(jié)論中正確的是(  )

A. C物體的向心加速度最大

B. B物體受到的靜摩擦力最小

C. 當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí),BC先開始滑動(dòng)

D. 當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí),AB先開始滑動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上,固定著一個(gè)帶電荷量為+Q的小球P。帶電荷量分別為-q+2q的小球MN。由絕緣細(xì)桿相連,靜止在桌面上。PM相距L,[學(xué)科 網(wǎng)P、MN視為點(diǎn)電荷。下列說法正確的是

A. MN的距離大于L

B. P、MN在同一直線上

C. P產(chǎn)生的電場(chǎng)中,M、N處的電勢(shì)相同

D. M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以正電荷Q為圓心的某圓交于BC兩點(diǎn),質(zhì)量為m、帶電量為-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速度下滑,已知qQABh,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為.求:

(1)小球由AB的過程中電場(chǎng)力做的功;

(2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差;

(3)BC=2h,求小球到達(dá)C時(shí)的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對(duì)于一根阻值為R的均勻金屬絲,下列說法中正確的是(  )

A. 電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率越大,其導(dǎo)電性能越好

B. 某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,通常用它制作標(biāo)準(zhǔn)電阻

C. 給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0,則任一狀態(tài)下的比值不變

D. 把金屬絲溫度降低到絕對(duì)零度附近,電阻率會(huì)突然變?yōu)榱?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示,當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W;當(dāng)用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W、3W、4W……每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶測(cè)出.

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(多選)_____.

A.為了平衡摩擦力,實(shí)驗(yàn)中可以將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高,使小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)

B.實(shí)驗(yàn)儀器安裝時(shí),可以不平衡摩擦力

C.每次實(shí)驗(yàn)小車必須從同一位置由靜止彈出

D.實(shí)驗(yàn)中要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放小車

(2)下圖給出了某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶,從中截取了測(cè)量小車最大速度所用的一段紙帶,測(cè)得A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為AB=1.48 cm,BC=1.60 cm,CD=1.62 cm,DE=1.62 cm;已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s,則小車獲得的最大速度vm________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q,在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°,則下列判斷正確的是(  )

A. O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C. 若點(diǎn)電荷+qO點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),動(dòng)能減少

D. 若點(diǎn)電荷-qO點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),動(dòng)能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:5,原線圈兩端的交變電壓V。氖泡在兩端電壓達(dá)到100 V時(shí)開始發(fā)光。下列說法中正確的有( )

A. 開關(guān)接通后,氖泡的發(fā)光頻率為50 Hz

B. 開關(guān)接通后,電壓表的示數(shù)為100 V

C. 開關(guān)斷開后,電壓表的示數(shù)變大

D. 開關(guān)斷開后,變壓器的輸出功率不變

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