【題目】在“極限”運(yùn)動(dòng)會(huì)中，有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目。如圖所示，總長(zhǎng)為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)A、B的高度差為H，動(dòng)滑輪起點(diǎn)在A處，并可沿鋼絲繩滑動(dòng)，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點(diǎn)靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)C點(diǎn)，C、B間鋼絲繩相距為L/10，高度差為H/3。參賽者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中視為質(zhì)點(diǎn)，滑輪受到的阻力大小可認(rèn)為不變，且克服阻力所做的功與滑過(guò)的路程成正比，不計(jì)參賽者在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變。重力加速度為g。求：

（1）滑輪受到的阻力大小；

（2）某次比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)松開(kāi)掛鉤并落到與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為4a、寬度為a，厚度不計(jì)的海綿墊子上。若參賽者由A點(diǎn)靜止滑下，會(huì)落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有初動(dòng)能的范圍。

【答案】（1）；（2）。

【解析】

試題（1）設(shè)參賽者、滑輪受到的阻力為Ff，根據(jù)能量守恒

，其中

，

則滑輪受到的阻力

（2）參賽者落到海綿墊的過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)人脫離掛鉤時(shí)的速度為v，運(yùn)動(dòng)的水平位移為，則

當(dāng)時(shí)，參賽者具有的最小速度為

當(dāng)時(shí)，參賽者具有的最大速度為

設(shè)參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤的初動(dòng)能為。由動(dòng)能定理，參賽者在A到鋼索最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有

由此可得，參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤的最小和最大初動(dòng)能分別為

即初動(dòng)能范圍為

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】英國(guó)科學(xué)家法拉第最先嘗試用“線”描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)，有利于形象理解不可直接觀察的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)弱分布。如圖所示為一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷，電量分別為+Q、-Q。實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線圓的圓心O在兩電荷連線的中點(diǎn)，a、b、c、d為圓上的點(diǎn)，ad、bc的連線分別與兩電荷的連線垂直，下列說(shuō)法正確的是

A. a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

B. 同一電荷在b、c兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同

C. 將一正電荷沿虛線ad從a移到d點(diǎn)的過(guò)程中，電荷的電勢(shì)能先增大后減小

D. d點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)的電勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的導(dǎo)熱氣缸固定于水平面上，缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)保持不變�，F(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體溫度從27℃緩慢升高到87℃，此過(guò)程中氣體對(duì)活塞做功240J，內(nèi)能增加了60J�；钊c氣缸間無(wú)摩擦、不漏氣，且不計(jì)氣體的重力，活塞可以緩慢自由滑動(dòng)。求：

①缸內(nèi)氣體從外界吸收了多少熱量？

②升溫后缸內(nèi)氣體體積是升溫前氣體體積的多少倍？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m 的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿 上，桿足夠長(zhǎng)，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ。現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力 F， F＝kv （k 為常數(shù)， v 為環(huán)的速率），則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所 做的功可能為（）

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，當(dāng)小車(chē)在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W；當(dāng)用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為2W、3W、4W……每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶測(cè)出.

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(多選)_____.

A.為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)?yán)┻^(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)

B.實(shí)驗(yàn)儀器安裝時(shí)，可以不平衡摩擦力

C.每次實(shí)驗(yàn)小車(chē)必須從同一位置由靜止彈出

D.實(shí)驗(yàn)中要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放小車(chē)

(2)下圖給出了某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，從中截取了測(cè)量小車(chē)最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，則小車(chē)獲得的最大速度vm＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g＝9.80m/s2，那么：

(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；

(2)從O點(diǎn)到(1)問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝________ J，動(dòng)能增加量ΔEk＝________ J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)；

(3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖象是下圖中的 _______．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕桿兩端分別固定著質(zhì)量為和的兩個(gè)小球A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))．將其放在一個(gè)直角形光滑槽中，已知輕桿與槽右壁成α角，槽右壁與水平地面成θ角時(shí)，兩球剛好能平衡，且α≠θ，則A、B兩小球質(zhì)量之比為(　　)

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，三個(gè)燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻和電源的內(nèi)阻可忽略， D為理想二極管。電鍵K從閉合穩(wěn)定狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，下列判斷不正確的是 ( )

A. L2逐漸變暗

B. L1先變亮，然后逐漸變暗

C. L3先變亮，然后逐漸變暗

D. L3立即熄滅

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上，質(zhì)量為m的均勻絕緣棒AB長(zhǎng)為L、帶有正電，電量為Q且均勻分布。在水平面上O點(diǎn)右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，其方向?yàn)樗较蜃螅?/span>BO距離為x0，若棒在水平向右的大小為QE/4的恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求：

（1）棒的B端進(jìn)入電場(chǎng)L/8時(shí)的加速度大小和方向；

（2）棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能。

（3）棒的最大電勢(shì)能。（設(shè)O點(diǎn)處電勢(shì)為零）

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