某健身游戲過(guò)程可簡(jiǎn)化為以下物理模型。在平靜的水面上,有一長(zhǎng)L=12m的木船,木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的總質(zhì)量m1=200kg,質(zhì)量為m2=50kg的人立于木船左端,開始時(shí)木船與人均靜止,若人勻加速向右奔跑(沒(méi)有打滑)到右端并立即抱住桅桿,經(jīng)歷的時(shí)間是t=2s,船運(yùn)動(dòng)中受到水的阻力是船(包括人)總重的0.1倍,g取10m/s2,求:從人起跑到抱住桅桿之前的過(guò)程中。

(1)在圖中畫出人的受力示意圖;
(2)船的位移大。
(3)人至少要做多少功。
(1)人受到重力、支持力和水平向右的摩擦力(2)0.4m(3)
(1)人受到重力、支持力和水平向右的摩擦力 ①(3分)
(2)此過(guò)程人和船都是做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)人和船之間的靜摩擦力大小為f,船受到的阻力系數(shù)為k,船和人的加速度大小分別為a1和a2,船和人的位移大小分別為s1和s2,則有
對(duì)船分析有:②(2分)
③(2分)
對(duì)人分析有④(2分)
⑤(2分)
依題意有:⑥(2分)
聯(lián)立以上方程并代入數(shù)據(jù)可得
即船的位移大小為0.4m⑦(2分)
(3)根據(jù)能量守恒,此過(guò)程中人至少所做的功應(yīng)包括人和船動(dòng)能的增加及此過(guò)程中船克服阻力所做的功。
人和船動(dòng)能的增加⑧(1分)
船克服阻力所做的功⑨(1分)
⑩(1分)
代入數(shù)據(jù)得
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中,下列敘述中正確的是(    )
A.球的加速度的最大值,不一定大于重力加速度g
B.球所受彈力的最大值,一定大于其重力的2倍
C.小球的動(dòng)能逐漸減小,而小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變
D.小球與彈簧組成的系統(tǒng)的勢(shì)能先減少后增加

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球與彈簧Ⅰ和水平細(xì)線Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q.小球靜止時(shí),Ⅰ中拉力大小為F1,Ⅱ中拉力大小為F2,當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬間時(shí),球的加速度a應(yīng)是 (    )
A.若斷Ⅰ,則a=g,方向豎直向下
B.若斷Ⅱ,則a=,方向水平向左
C.若斷Ⅰ,則a=,方向沿Ⅰ的延長(zhǎng)線
D.若斷Ⅱ,則a=g,方向豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,為車站使用的水平傳送帶模型,傳送帶的水平部分長(zhǎng)度L=8m,傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0.2m,傳送帶的上部距地面的高度為h =0.45m,現(xiàn)傳送一旅行包,已知旅行包與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6,皮帶輪與皮帶之間始終不打滑,g取10m/s2。討論下列問(wèn)題:

(1)若傳送帶靜止,旅行包(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=10m/s的初速度水平地滑上傳送帶。旅行包滑到B點(diǎn)時(shí),若人沒(méi)有及時(shí)取下旅行包,旅行包將從B端滑落,則包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為多少?
(2)若旅行包在A端無(wú)初速釋放,皮帶輪以ω1=40rad/s的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離又為多少?
(3)若旅行包無(wú)初速地釋放,設(shè)皮帶輪ω≥10rad/s角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),畫出旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離s隨皮帶輪的角速度ω變化的圖象。(取,只需畫出圖像,不要求寫出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將一邊長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場(chǎng)中,使線框平面與磁鐵場(chǎng)垂直,且bc邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。當(dāng)t=t0時(shí),對(duì)線框的ad邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時(shí)間變化的圖線。由以上條件可知,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用力F拉一物體使其以加速度a在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),力F的水平分量為F1,如圖所示.若以與F1大小、方向都相同的力F’代替力F拉此物體,使物體產(chǎn)生的加速度為2,則(        )
A.當(dāng)該水平面光滑時(shí),a’<a
B.當(dāng)該水平面光滑時(shí),a’=a
C.當(dāng)該水平面粗糙時(shí),a’<a
D.當(dāng)該水平面粗糙時(shí),a’>a

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為m的鋁球用細(xì)線懸掛靜止在足夠深的油槽中(如圖甲),某時(shí)刻剪斷細(xì)線,鋁球開始在油槽中下沉運(yùn)動(dòng),通過(guò)傳感器得到鋁球的加速度隨下沉速度變化的圖像如圖乙所示,已知重力加速度為g,且鋁球速度為零摩擦阻力也為零。根據(jù)上述信息,下列說(shuō)法正確的是(  。
A.鋁球下沉的速度越來(lái)越小
B.開始釋放時(shí),鋁球加速度
C.鋁球下沉過(guò)程中與油的力
D.鋁球下沉過(guò)程機(jī)械能的減少量等于克服油所受摩擦阻力所做的功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

傾角θ=37°,質(zhì)量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。質(zhì)量m=2kg的木塊置于斜面頂端,從靜止開始勻加速下滑,經(jīng)t=2S到達(dá)底端,運(yùn)動(dòng)路程L=4m,在此過(guò)程中斜面保持靜止()。求:

(1)物體到達(dá)底端時(shí)速度大;
(2)地面對(duì)斜面的支持力大小;
(3)地面對(duì)斜面的摩擦力大小與方向

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示, ,,A與桌面動(dòng)摩擦因數(shù), B與地面間的距離s=0.8m,由靜止開始釋放,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A未碰到滑輪,g=10m/s2,關(guān)于兩者的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是(   )
A.B落到地面時(shí)的速度為1.79m/s
B.B落到地面時(shí)的速度為0.8m/s
C.B落地后,A在桌面上能繼續(xù)滑行的距離為0.16m
D.B落地后,A在桌面上能繼續(xù)滑行的距離為0.8m

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同步練習(xí)冊(cè)答案