【題目】有一種巨型娛樂器械可以使人體驗失重和超重。一環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上,由升降機送到距地面H=78m的高處,然后讓座艙自由落下落到距地面h=30m的位置時開始制動,使座艙均勻減速,座艙落到地面時剛好停下。在該體驗中小明將質(zhì)量m=10kg的書包放在腿上不計空氣阻力,g取10 m/s2)。

(1)當(dāng)座艙落到距地面h1=50m的位置時,求小明對書包的作用力大小F1;

(2)當(dāng)座艙落到距地面h2=15m的位置時,求小明對書包的作用力大小F2;

(3)假設(shè)座艙制動過程中機器的輸出功率保持恒定。

a.試分析說明此過程中座艙加速度的變化情況以及小明對書包作用力的變化情況;

b.如果定義一個物理量A來描述加速度變化的快慢,請你寫出該物理量的定義式及單位。

【答案】10;(2260N; 3a.加速度逐漸增大,對書包的作用力越來越大。 b ,單位為m/s3

【解析】試題分析:(1由題知,座艙做從78m下落到30m過程,做自由落體運動,書包處于完全失重狀態(tài),故小明對書包的作用力為0;(2)由題知,坐艙先加速后減速,根據(jù)速度位移公式可求出減速的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律即可求出此時小明對書包的作用力大小.3)見解析.

1當(dāng)座艙距地面時,書包處于完全失重狀態(tài),小明對書包的作用力為

2)座艙自由下落高度為H-h=78m-30m=48m設(shè)座艙開始制動時,已獲得速度

由運動學(xué)公式得

座艙制動過程做勻減速直線運動,設(shè)其加速度大小為a,則有

聯(lián)立①②得 ,方向豎直向上

由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)得

3a.設(shè)座艙受到的牽引力為F,由P=Fv可知,在座艙制動過程中,P一定,v減小,F增大,由牛頓第二定律判斷座艙的加速度逐漸增大,由③式可知,小明對書包的作用力越來越大。 b.類比加速度即速度變化快慢的定義 ,則加速度變化的快慢可定義為,單位為.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】三個相同的電阻,分別通過如圖甲、乙、丙所示的交變電流,三個圖中的I0和周期T相同.下列說法中正確的是( )

A.在相同時間內(nèi)三個電阻發(fā)熱量相等
B.在相同時間內(nèi),甲、乙發(fā)熱量相等,是丙發(fā)熱量的2倍
C.在相同時間內(nèi),甲、丙發(fā)熱量相等,是乙發(fā)熱量的
D.在相同時間內(nèi),乙發(fā)熱量最大,甲次之,丙的發(fā)熱量最小

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【題目】氫原子的能級如圖所示,已知可見光的光子能量范圍約為1.62~3.11eV.下列說法正確的是( 。

A.一個處于n=2能級的氫原子可以吸收一個能量為3eV的光子
B.大量氫原子從高能級向n=3能級躍遷時,發(fā)出的光是不可見光
C.大量處于n=4能級的氫原子,躍遷到基態(tài)的過程中可以釋放出4種頻率的光子
D.氫原子從高能級向低能級躍遷的過程中釋放的光子的能量可能大于13.6eV

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【題目】如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置.如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下,那么合上電鍵穩(wěn)定后可能出現(xiàn)的情況有:

A.將A線圈迅速拔出B線圈時,靈敏電流計指針將向偏轉(zhuǎn)(填“左”或“右”);
B.A線圈插入B線圈后,將滑動變阻器觸頭迅速向左滑動時,靈敏電流計指針將向偏轉(zhuǎn)(填“左”或“右”).

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【題目】要測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量,由于沒有直接的測量工具,某實驗小組選用下列器材:輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套(總質(zhì)量m=0.5kg)、細線、刻度尺、秒表.他們根據(jù)已學(xué)過的物理學(xué)知識,改變實驗條件進行多次測量,選擇合適的變量得到線性關(guān)系,作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量.請完成下列步驟.
⑴實驗裝置如圖所示,設(shè)左右兩邊沙袋A、B的質(zhì)量分別為m1、m2;

⑵取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中,剩余砝碼都放在左邊沙袋中,發(fā)現(xiàn)A下降,B上升;
⑶用刻度尺測出A從靜止下降的距離h,用秒表測出A下降所用的時間t,則可知A的加速度大小a=
⑷改變m′,測量相應(yīng)的加速度a,得到多組m′及a的數(shù)據(jù),作出(選填“a﹣m′”或“a﹣ ”)圖線;
⑸若求得圖線的斜率k=4m/(kgs2),截距b=2m/s2 , 則沙袋的質(zhì)量m1= kg,m2= kg.

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【題目】如圖所示,兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強磁場,有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場邊界平行,現(xiàn)使此線框向右勻速穿過磁場區(qū)域,運動過程中始終保持速度方向與ab邊垂直.則下列各圖中哪一個可以定性地表示線框在進入磁場的過程中感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律( )

A.
B.
C.
D.

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【題目】t=0時,甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛,它們的v﹣t圖象如圖所示.忽略汽車掉頭所需時間.下列對汽車運動狀況的描述正確的是(  )

A. 在第1小時末,乙車改變運動方向

B. 在第2小時末,甲乙兩車相距10km

C. 在前4小時內(nèi),乙車運動加速度的大小總比甲車的大

D. 在第4小時末,甲乙兩車相遇

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2A車追上B車所用的時間;

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