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【題目】某游樂場場地設施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運動,水面上漂浮著一個半徑為R、角速度為ω、鋪有海綿墊的轉盤,轉盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器可以在電動機的帶動下,從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉盤上.設人的質量為m,懸掛時選手身體豎直且腳恰與平臺等高,人與轉盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設選手落到轉盤上瞬間相對轉盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會被甩下轉盤,轉盤的角速度ω應限制在什么范圍?

(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2 m/s2,g=10 m/s2,且選手從某處C點釋放能恰好落到轉盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后多長時間釋放懸掛器的?

【答案】(1)(2)2 s.

【解析】

試題分析:(1)設選手落在轉盤邊緣也不會被甩下,最大靜摩擦力提供向心力,則有μmg≥mω2R,

故轉盤轉動的角速度應滿足

(2)設選手水平加速階段的位移為x1,時間為t1;選手平拋時的水平位移為x2,時間為t2.則水平加速時有

x1at12

v=at1,

平拋運動階段有x2=vt2,H=gt22,

全程水平方向x1+x2=L,

聯立以上各式代入數據解得t1=2 s.

練習冊系列答案
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【題目】采用理想變壓器給負載供電,哪些辦法可以減少變壓器的輸入功率

A減少原線圈的匝數,其他條件不變

B增加原線圈的匝數,其他條件不變

C減小負載R的阻值,其他條件不變

D增加負載R的阻值,其他條件不變

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【題目】下列物理量是標量的( 。
A.路程
B.速度
C.加速度
D.彈力

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【題目】在利用打點計時器驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中.

1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某小組的同學利用實驗得到的紙帶,共設計了以下四種測量方案,其中正確的是________

A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過vgt計算出瞬時速度v

B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v計算出瞬時速度v

C.根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h計算出高度h

D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v

2)已知當地重力加速度為g,使用交流電的頻率為f.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點A、B、C、D、E,如圖所示.測出A點距離起始點O的距離為s0A、C兩點間的距離為s1,C、E兩點間的距離為s2,根據前述條件,如果在實驗誤差允許的范圍內滿足關系式_______________,即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的.而在實際的實驗結果中,往往會出現物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量,出現這樣結果的主要原因是____ ___

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【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗中,已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz如圖所示為實驗所打出的一段紙帶,在順次打出的點中,從O點開始每5個打點間隔取1個計數點,分別記為A、B、C、D相鄰計數點間的距離已在圖中標出,則打點計時器打下計數點C時,小車的瞬時速度v= m/s;小車的加速度a= m/s2

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【題目】如圖所示,光滑水平桌面上的布帶上靜止放著一質量為m10 kg的小鐵塊,它離布帶右端的距離為L05 m,鐵塊與布帶間動摩擦因數為μ01.現用力從靜止開始向左以a02 m/s2的加速度將布帶從鐵塊下抽出,假設鐵塊大小不計,鐵塊不滾動,g10 m/s2,求:

1)將布帶從鐵塊下抽出需要多長時間?

2)鐵塊離開布帶時的速度大小是多少?

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【題目】一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子,以速度v射入磁感應強度為B的勻強磁場。不計粒子重力。下列說法正確的是 ( )

A. vB的方向垂直,入射速度v越大,則軌道半徑越大

B. vB的方向垂直,入射速度v越大,則運動周期越大

C. vB的方向相同,則粒子在運動過程中速度不斷變大

D. vB的方向相同,則粒子在運動過程中速度保持不變

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【題目】如圖所示,質量均為m的小球A、B用兩根不可伸長的輕繩連接后懸掛于O點,在外力F的作用下,小球AB處于靜止狀態(tài).若要使兩小球處于靜止狀態(tài)且懸線OA與豎直方向的夾角θ保持30°不變,則外力F的大小可能為( )

A. mg B. mg C. 2mg D. 100mg

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【題目】在地面附近有一高速飛過的火箭.關于地面上的人和火箭中的人觀察到的現象中正確的是( )
A.地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時間進程變快了
B.地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時間進程變慢了
C.火箭上的人觀察到火箭的長度和時間進程均無變化
D.火箭上的人看地面物體長度變小,時間進程變慢了

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