【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為60 kg滑板運(yùn)動員,以v 0=4 m/s初速度從某一高臺的A點(diǎn)水平飛出,恰好從光滑豎直圓軌道的D點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓。ú挥(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧時無機(jī)械能損失)。已知圓弧的半徑R=3 m,θ=60°,取g=10 m/s2,求:

(1)滑板運(yùn)動員在空中的飛行時間。

(2)滑板運(yùn)動員運(yùn)動到圓弧軌道最高點(diǎn)B時軌道對他的作用力。

【答案】(1)t=1.2s (2)FN=1440N,方向向下

【解析】

(1)設(shè)運(yùn)動員到D點(diǎn)時豎直分速度為vy,tan300=,解得vy=12m/s,由于vy=gt可得滑板運(yùn)動員在空中的飛行時間t=1.2s

(2)設(shè)運(yùn)動員到達(dá)D點(diǎn)時速度為,到達(dá)B點(diǎn)時速度為,D點(diǎn)到圓心的豎直高度為h

=,h=Rcos600=0.5R,由機(jī)械能守恒可得:m+mg(R+h)=m,解得=102m2/由于物體通過圓周運(yùn)動的最高點(diǎn)應(yīng)滿足v=,即v2=gR=30m2/因?yàn)?/span>=102m2/gR,所以滑板運(yùn)動員能順利通過最高點(diǎn)。

設(shè)運(yùn)動員在最高點(diǎn)時軌道對他的作用力為FN,根據(jù)牛頓第二定律有:mg+FN=m

解得滑板運(yùn)動員運(yùn)動到圓弧軌道最高點(diǎn)B時軌道對他的作用力:FN=1440N,方向向下

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用圖(a)所示的裝置測量滑塊運(yùn)動的加速度,將木板水平固定在桌面上,光電門A固定在木板上靠近物塊處,光電門B的位置可移動,利用一根壓縮的短彈簧來彈開帶有遮光片的滑塊.實(shí)驗(yàn)步驟如下:

1)用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d,其示數(shù)如圖(b)所示,d=_________cm;

2)兩個光電門同時連接計(jì)時器,讓滑塊從O位置彈開并沿木板向右滑動,用計(jì)時器記錄遮光片從光電門A運(yùn)動至B所用的時間t,再用米尺測量A、B之間的距離s.則表示滑塊在AB段的_______的大小;

3)保持光電門A的位置不動,逐步改變光電門B的位置,每次都使滑塊從O位置彈開,用計(jì)時器記錄每次相應(yīng)的t值,并用米尺測量AB之間相應(yīng)的距離s.每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)幾次測量后取平均值,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的_____誤差(填偶然系統(tǒng));

4)若用圖象處理數(shù)據(jù),所得圖象如圖(c)所示,該圖線在軸上的截距表示滑塊經(jīng)過_____速度的大小;用作圖法算出滑塊運(yùn)動的加速度a= _______.(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長為L的長木板A放在動摩擦因數(shù)為μ1的水平地面上,一滑塊B(大小可不計(jì))從A的左側(cè)以初速度v0向右滑上木板,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2(A與水平地面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相同).已知A的質(zhì)量為M=2.0kg,B的質(zhì)量為m=3.0kg,A的長度為L=3.0m,μ1=0.2,μ2=0.4,(g10m/s2

(1)A、B剛開始運(yùn)動時各自的加速度分別是多大?

(2)為保證B在滑動過程中不滑出A,初速度v0應(yīng)滿足什么條件?

(3)求整個運(yùn)動過程中A對地的最大位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面AB是粗糙的絕緣的,AB長為L,CAB的中點(diǎn),在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場,與斜面垂直的虛線CD為電場的邊界.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從B點(diǎn)開始在BC間以速度v0沿斜面向下做勻速運(yùn)動,經(jīng)過C后沿斜面勻加速下滑,到達(dá)斜面底端A時的速度大小為v.試求:

1)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ

2)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①對于該實(shí)驗(yàn),下列操作中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______________。

A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘 B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正

C.精確測量出重物的質(zhì)量 D.用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撒手釋放重物

②利用此裝置還可以測定重力加速度。通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度。為使圖線的斜率等于重力加速度,除作v-t圖象外,還可作_____________圖象,其縱軸表示的是___________,橫軸表示的是____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=101,原線圈輸入交變電壓u=50sinl00πt(V),在副線圈中接有理想交流電流表、阻值為25Ω的定值電阻R和電容器C。下列說法中正確的是

A. 電阻R中電流方同1s內(nèi)變化100

B. 電流表示數(shù)是2A

C. 電阻R消耗的電功率為1W

D. 電容器的耐壓值至少是5V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所小,在探究拉力做功與彈簧彈性勢能增量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,輕彈簧左端固定,右端在水平拉力F作用下從A位置(彈簧原長位置)拉仲xB位置,仵出的F-x圖像為過坐標(biāo)原點(diǎn)O的直線,如圖所示,實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。

(1)F-x圖像中,圖線OP的斜率的物理意義是:___________。

(2)根據(jù)所學(xué)知識,可以判斷直角三角形PQO的面積的物理意義是:___________。

(3)由此可推斷,如果一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,在彈性限度內(nèi),當(dāng)其形變大小為x時,彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為Ep=_______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為m、m、2m的可視為質(zhì)點(diǎn)的三個物體A、B、C,圓盤可繞垂直圓盤的中心軸轉(zhuǎn)動.三個物體與圓盤的動摩擦因數(shù)均為 ,最太靜摩擦力認(rèn)為等于滑動摩擦力.三個物體與軸O共線且OA=OB=BC=r=0.2m,現(xiàn)將三個物體用輕質(zhì)細(xì)線相連,保持細(xì)線伸直且恰無張力.若圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動,角速度極其緩慢地增大,已知重力加速度為g=10m/s2,則對于這個過程,下列說法正確的是( )

A. A、B兩個物體同時達(dá)到最大靜摩擦力

B. B、C兩個物體的靜摩擦力先增大后不變

C. 當(dāng)時整體會發(fā)生滑動

D. 當(dāng) 時,在增大的過程中B、C間的拉力不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車作勻減速直線運(yùn)動,初速度為10m/s,經(jīng)過時間4s,速度減小到2m/s,求:

1)汽車運(yùn)動的加速度大;

26s內(nèi)的位移大小;

36s末的速度大小。

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