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【題目】在一次抗洪搶險活動中,解放軍某部動用直升飛機搶救落水人員,靜止在空中的直升飛機上電動機通過懸繩將人從離飛機90m處的洪水中吊到機艙里.已知人的質量為80kg,吊繩的拉力不能超過1200N,電動機的最大輸出功率為12kw,為盡快把人安全救起,操作人員采取的辦法是:先讓吊繩以最大拉力工作一段時間,而后電動機又以最大功率工作,當人到達機艙時恰好達到最大速度.g=10m/s2(1)人剛到達機艙時的速度;(2)這一過程所用的時間.

【答案】(1)15m/s(2)t= 5.75s

【解析】

試題(1)吊繩先以最大的拉力工作,可知物體先做勻加速直線運動,當電動機達到最大功率,功率不變,速度增大,拉力減小,即物體做加速度減小的加速運動,當加速度減小到0,速度達到最大.所以拉力等于重力速度最大.

(2)全過程分兩過程,第一階段勻加速直線運動,根據勻變速運動求出時間,第二階段加速度減小的加速運動,根據動能定理求出時間.

解:(1)第一階段以最大拉力拉著物體勻加速上升,當電動機達到最大功率時,功率保持不變,物體變加速上升,速度增大,拉力減小,當拉力與重力相等時速度達到最大.此時有:Pm=mgvm

代入數據解得,

此速度也是物體到達機艙的速度.

故落水物體剛到達機艙時的速度為15m/s.

(2)對于第一段勻加速,加速度設為a,末速設為v1,上升高度h1,則有:

Fm-mg=ma

Pm=Fmv1

代入數據解得:v1=10m/s,t1=2s,h1=10m

第二段,以最大功率上升,由動能定理得:

解得t2=5.75s

所以吊起落水物體所用總時間為t=t1+t2=7.75s

故這一過程所用的時間為7.75s.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示的區(qū)域中,第二象限為垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為B,第一、第四象限是一個電場強度大小未知的勻強電場,其方向如圖。一個質量為m,電荷量為+q的帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場方向進入勻強磁場中,初速度方向與邊界線的夾角θ=30°,粒子恰好從y軸上的C孔垂直于勻強電場射入勻強電場,經過x軸的Q點,已知OQ=OP,不計粒子的重力,求:

1)粒子從P運動到C所用的時間t;

2)電場強度E的大;

3)粒子到達Q點的動能Ek

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【題目】氣墊導軌是常用的一種實驗儀器。它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導軌上,滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦。某同學用帶有豎直擋板CD的氣墊導軌以及滑塊AB來驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計),采用的實驗步驟如下:

a. 調整氣墊導軌,使導軌處于水平。

b. AB間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導軌上。

c. 用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1,B的右端至D板的距離L2。

d. 按下電鈕放開卡銷,同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作。當AB滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時,記下AB分別到達C、D的運動時間t1t2

1)實驗中還應測量的物理量是____________________。

2)利用測量的實驗數據,驗證動量守恒定律的表達式是____________________

3)上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等,產生誤差的原因是__________________

4)利用上述實驗數據能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大。咳缒,寫出表達式,不能,寫明理由。

_____________

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【題目】如圖甲所示,豎直極板AB之間距離為d1,電壓為U1,水平極板C、D之間距離為d2,GH為足夠長的熒光屏,到極板C、D右側的距離為L。極板C、D之間的電壓如圖乙所示。在A板中央有一電子源,能不斷產生速率幾乎為零的電子。電子經極板A、B間電場加速后從極板B中央的小孔射出,之后沿極板C、D的中心線射入極板C、D內。已知t0時刻射入CD間的電子經時間T恰好能從極板C的邊緣飛出。不計阻力、電子的重力以及電子間的相互作用,下列說法正確的是(  )

A.電子在熒光屏上形成的亮線長度為

B.保持其他條件不變,只增大d1,熒光屏上形成的亮線長度變長

C.保持其他條件不變,只增大d2,熒光屏上形成的亮線長度變短

D.保持其他條件不變,只增大L,熒光屏上形成的亮線長度變長

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【題目】201871日,由我國自行研制的全球最長高鐵列車——16節(jié)長編組“復興號”在北京南站正式上線運營!皬团d號”動車組由16節(jié)車廂組成,其中第1、25、6、9、1013、14節(jié)車廂為動車,其余為拖車。假設動車組各車廂質量均為m,每節(jié)動車的額定功率均為P,動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比(比例系數為k.下列說法正確的是(

A.“復興號”行駛的最大速度v=

B.“復興號”的配置如果改成12節(jié)動車和4節(jié)拖車,最大速度將提高到原來的1.5

C.“復興號”進站做勻減速直線運動時,一位乘客單手持手機瀏覽網頁,手對手機的力與車廂運動方向相反

D.“復興號”做勻加速直線運動時,第13、14節(jié)車廂間作用力與第2、3節(jié)車廂間的作吊力之比為1:2

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【題目】如圖所示,AB兩個物體質量分別為m1m2,A、B之間動摩擦因數為μ1B與地面之間動摩擦因數為μ2.已知物體AB的上表面向右滑行過程中B始終能保持靜止狀態(tài),重力加速度為g,則( 。

A.AB的摩擦力大小為μ2(m1 +m2)g,方向水平向右

B.AB的摩擦力大小為μ1m1g,方向水平向左

C.地面對B的摩擦力大小為μ2(m1+m2)g,方向水平向左

D.地面對B的摩擦力大小為μ1m1g,方向水平向左

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【題目】如圖所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。

1)實驗中打點計時器應選擇_________________較好(填“電火花式打點計時器”或“電磁式打點計時器”)。

2)安裝好實驗裝置,正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖所示。圖中0點為打出的起始點,且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E作為計數點。其中測出A、B、CD、E點距起始點0的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0.02s。由此可計算出物體下落到C點時的瞬時速度vC=____________m/s.(結果 保留三位有效數字)

3)實驗結果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量,關于此誤差,下列說法中正確的是_____________。

A.該誤差屬于偶然誤差,可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差

B.該誤差屬于偶然誤差,可以通過掛一個小物塊來平衡阻力進而消除該誤差

C.該誤差屬于系統(tǒng)誤差,可以通過多次測量取平均值的方法來消除該誤差

D.該誤差屬于系統(tǒng)誤差,可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差

4)某同學在紙帶上選取計數點后,測量它們到起始點0的距離L并計算出打相應計數點時重錘的速度v,通過描繪v2 -h圖象去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不變,從理論上分析,合理的v2 -h圖象是下圖中的哪一個____________。 (填選填圖下對應的字母)

A.

B.

C.

D.

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【題目】如圖,是現代人所作伽利略斜面實驗的頻閃照片。伽利略創(chuàng)造性的把實驗、假設和邏輯推理相結合的科學方法,有力地促進了人類科學認識的發(fā)展。關于伽利略的斜面實驗,下列說法正確的是(

A.該實驗完全是理想實驗,是在思維中進行的,無真實的實驗基礎

B.如果斜面粗糙,不論右側斜面傾角如何,小球也將上升到與釋放點等高的位置

C.該實驗說明了物體的運動不需要力來維持

D.該實驗證明了力是維持物體運動的原因

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【題目】如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,ABCD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接,圓弧的圓心為O,半徑R0.50 m,軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度的大小E1.0×104 N/C,現有質量m0.20 kg,電荷量q8.0×104 C的帶電體(可視為質點),從A點由靜止開始運動,已知SAB1.0 m,帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數均為0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等 (g10 m/s2)。求:

(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度;

(2)帶電體最終停在何處.

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