【題目】40 kg的女孩騎自行車帶30 kg的男孩(如圖所示),行駛速度2.5 m/s。自行車行駛時(shí),男孩要從車上下來(lái)。

(1)他知道如果直接跳下來(lái),他可能會(huì)摔跤,為什么?

(2)男孩要以最安全的方式下車,計(jì)算男孩安全下車的瞬間,女孩和自行車的速度。

(3)以自行車和兩個(gè)孩子為系統(tǒng),試計(jì)算在男孩下車前、后整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)能的值。如有不同,請(qǐng)解釋。

【答案】：(1)如果直接跳下來(lái)，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會(huì)摔跤．所以他下來(lái)時(shí)用力往前推自行車，這樣他下車時(shí)水平速度是0.

(2)4 m/s　(3)250 J　400 J

男孩下車時(shí)用力向前推自行車，對(duì)系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動(dòng)能增加了150 J

【解析】（1）如果直接跳下來(lái)，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會(huì)摔跤．所以他下來(lái)時(shí)用力往前推自行車，這樣他下車時(shí)可能不摔跤．
（2）男孩最安全的下車方式是：下車瞬間相對(duì)地的速度為零．男孩下車前后，對(duì)整體，取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：（m1+m2+m3）v0=（m1+m2）v
得v=4m/s（m1表示女孩質(zhì)量，m2表示自行車質(zhì)量，m3表示男孩質(zhì)量）
（3）男孩下車前系統(tǒng)的動(dòng)能
Ek=（m1+m2+m3）v02=（40+10+30）×（2.5）2J=250J
男孩下車后系統(tǒng)的動(dòng)能
Ek′=（m1+m2）v2=（40+10）×42J=400J
男孩下車時(shí)用力向前了推自行車，對(duì)系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動(dòng)能增加了150J．

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】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)

B. 變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)

C. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是加速度變化的運(yùn)動(dòng)

D. 運(yùn)動(dòng)物體的速度大小、加速度大小都不變的運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)

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A. 慣性大小可由質(zhì)量來(lái)量度B. 物體只有受力作用時(shí)才顯出慣性

C. 自由下落的物體不存在慣性D. 速度越大，物體的慣性越大

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【題目】一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿著垂直于磁感線的方向運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍，則帶電粒子所受的洛侖磁力 （ ）

A. 增大兩倍B. 增大一倍C. 減小一半D. 保持原來(lái)的大小不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下面幾個(gè)說(shuō)法中不正確的是 ( )

A. 物體不受力時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

B. 當(dāng)物體的速度等于零時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)

C. 力是使物體慣性改變的原因

D. 物體的加速度方向一定與物體所受合外力的方向相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一臺(tái)臭氧發(fā)生器P的電阻為10 kΩ,當(dāng)供電電壓等于24 V時(shí)能正常工作,否則不產(chǎn)生臭氧�，F(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器制成自動(dòng)消毒裝置,要求它在有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧,在黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧,擬用一個(gè)光敏電阻R1對(duì)它進(jìn)行控制,R1的阻值在有光照時(shí)為100 Ω、黑暗時(shí)為1 000 Ω、允許通過(guò)的最大電流為3 mA;電源E的電壓為36 V、內(nèi)阻不計(jì);另有一個(gè)滑動(dòng)變阻器R2,阻值為0~100 Ω、允許通過(guò)的最大電流為0.4 A;一個(gè)開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干。臭氧發(fā)生器P和光敏電阻R1的符號(hào)如圖所示。設(shè)計(jì)一個(gè)滿足上述要求的電路圖,圖中各元件要標(biāo)上字母代號(hào),其中滑動(dòng)變阻器兩固定接線柱端分別標(biāo)上字母A、B(電路圖畫(huà)在方框內(nèi))。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】這是一個(gè)研究圓周運(yùn)動(dòng)向心力的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):在一個(gè)透明玻璃做成的圓臺(tái)面上均勻貼了數(shù)條反光度很高的狹窄鋁箔紙條,在圓盤上方某處安裝了一個(gè)光傳感器,它具有發(fā)射紅外光線,同時(shí)可接收反射光的功能。臺(tái)面上有一條光滑的凹槽,凹槽的盡頭,靠近臺(tái)壁處安裝了一個(gè)力傳感器(可以感知力的大小),力傳感器前放置一個(gè)小球。圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),光傳感器發(fā)出的光線在鋁箔處反射為光傳感器接收,在沒(méi)有鋁箔處將透射過(guò)去,小球壓迫在力傳感器上,獲得傳感器給球的彈力,這個(gè)力充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,力的大小通過(guò)傳感器可以測(cè)量,當(dāng)光傳感器和力傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與電腦連接后,電腦顯示屏可顯示出光接收波形圖(如圖)和力的測(cè)量數(shù)值F0�，F(xiàn)已知光傳感器在圓臺(tái)面上的光點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸距離為r,小球的質(zhì)量為m,球心與轉(zhuǎn)軸相距為R,鋁箔寬度為d,電腦顯示出鋁箔條反射光的最短時(shí)間為t1。

(1)用上述條件可以求出小球所需要的向心力 F=____,并與F0比較,從而驗(yàn)證公式 F=。

(2)這一設(shè)計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況是否適用?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

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【題目】某質(zhì)點(diǎn)以20m/s的初速度豎直向上運(yùn)動(dòng)．其加速度保持不變，經(jīng)2 s到達(dá)最高點(diǎn)，上升高度為20 m，又經(jīng)過(guò)2 s回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，速度大小仍為20 m/s，關(guān)于這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為10m/s2，方向豎直向下

B. 質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小為10m/s

C. 質(zhì)點(diǎn)在最高點(diǎn)時(shí)加速度為零

D. 質(zhì)點(diǎn)在落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度與開(kāi)始離開(kāi)拋出點(diǎn)時(shí)的速度相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法不正確的是(　　)

A. 在同溫、同壓時(shí)，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同

B. 2 g氫氣所含原子數(shù)目為NA

C. 在常溫、常壓下，11.2 L氮?dú)馑脑訑?shù)目為NA

D. 17 g氨氣所含的電子數(shù)目為10 NA

E. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，40 g SO3所占的體積一定小于11.2 L

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