【題目】有一個(gè)推礦泉水瓶的游戲節(jié)目,規(guī)則是:選手們從起點(diǎn)開(kāi)始用力推瓶一段時(shí)間后,放手讓瓶向前滑動(dòng),若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若瓶最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過(guò)程中倒下,均視為失敗。其簡(jiǎn)化模型如下圖所示,AC是長(zhǎng)度為L15 m的水平桌面,選手們可將瓶子放在A點(diǎn),從A點(diǎn)開(kāi)始用一恒定不變的水平推力推瓶,BC為有效區(qū)域。已知BC長(zhǎng)度L21 m,瓶子質(zhì)量m0.5 kg,瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F20 N,瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn),g10 m/s2,那么該選手要想游戲獲得成功,試問(wèn):

(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)多少?

(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少?

【答案】(1) 2

【解析】試題分析:(1)受力分析后,先根據(jù)牛頓第二定律求解出瓶子加速和減速時(shí)的加速度,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解出瓶子恰好滑動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)推力的作用時(shí)間;(2)瓶子恰好滑動(dòng)到B點(diǎn),推力的作用距離最短;根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解即可.

1要想游戲獲得成功,瓶滑到C點(diǎn)速度正好為零,力作用時(shí)間最長(zhǎng),設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為,有力作用時(shí)瓶做勻加速運(yùn)動(dòng)設(shè)加速度為, 時(shí)刻瓶的速度為v力停止作用后瓶做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)加速度大小為由牛頓第二定律得 ,

加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移

減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移

位移關(guān)系滿足

由以上各式解得

2要想游戲獲得成功瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零,力作用距離最小,設(shè)最小距離為d,

聯(lián)立解得d=0.4m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放,形成一很長(zhǎng)的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置,其下端與圓筒上端開(kāi)口平齊。讓條形磁鐵從靜止開(kāi)始下落。條形磁鐵在圓筒中的運(yùn)動(dòng)加速度( )

A. 均勻增大

B. 先增大,后減小

C. 逐漸減小,最后為零

D. 先增大,再減小,最后不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的托盤(pán)和砝碼總重量為6N,彈簧秤讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計(jì).若輕輕取走部分砝碼,使總重量減小為4N,將會(huì)出現(xiàn)的情況是

A. A對(duì)桌面的摩擦力不變

B. A所受合力增大

C. A仍靜止不動(dòng)

D. 彈簧秤的讀數(shù)減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在下列運(yùn)動(dòng)中,加速度一定變化的是( 。

A. 勻速圓周運(yùn)動(dòng) B. 平拋運(yùn)動(dòng) C. 豎直上拋運(yùn)動(dòng) D. 自由落體運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是________

A一定質(zhì)量的理想氣體體積增大時(shí)其內(nèi)能一定減少

B氣體的溫度降低,某個(gè)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能可能增加

C當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),水中不會(huì)有水分子飛出水面

D氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

E用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)中,將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算,會(huì)使分子直徑計(jì)算結(jié)果偏大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】歌詞小小竹排江中游,巍巍青山兩岸走中,青山運(yùn)動(dòng)的參考系是()

A. 兩岸 B. 竹排 C. 青山 D. 岸邊的樹(shù)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于原子核的結(jié)合能,正確的是(

A. 組成原子的核子數(shù)越多,它的結(jié)合能就越大

B. 組成原子的核子數(shù)越多,它的比結(jié)合能越大

C. 比結(jié)合能越大,則核子結(jié)合得越牢固

D. 比結(jié)合能越大,則核子平均質(zhì)量越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示平面直角坐標(biāo)系xoy第一象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)與x軸夾角為60°,在邊長(zhǎng)為L的正三角形PQR范圍內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),PRy軸重合,Q點(diǎn)在x軸上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直坐標(biāo)平面向里。一束包含各種速率帶正電的粒子,由Q點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng),粒子質(zhì)量為m,電量為q,重力不計(jì)。

(1)某同學(xué)判斷,由磁場(chǎng)PQ邊界射出的粒子,只要速度足夠小,就可以不進(jìn)入笫一象限的電場(chǎng),試分析該同學(xué)的說(shuō)法是否正確,并說(shuō)明理由:

(2)若某一速率的粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后,恰好垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入第一象限,求該粒子的初速度大小和進(jìn)入第一象限位置的縱坐標(biāo);

(3)若問(wèn)題(2)中的粒子離開(kāi)第一象限時(shí),速度方向與x軸夾角為30°,求該粒子經(jīng)過(guò)x軸的坐標(biāo)值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落的過(guò)程中,下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)員的說(shuō)法正確的是( 。

A. 動(dòng)能減少 B. 動(dòng)能增加 C. 重力勢(shì)能減少 D. 重力勢(shì)能增加

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