【題目】如圖所示，小明參加戶外競技活動，站在平臺邊緣抓住輕繩一端，輕繩另一端固定在O點(diǎn)，繩子剛好被拉直且偏離豎直方向的角度θ=60°。小明從A點(diǎn)由靜止往下擺，達(dá)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)突然松手，順利落到靜止在水平平臺的平板車上，然后隨平板車一起向右運(yùn)動。到達(dá)C點(diǎn)，小明跳離平板車(近似認(rèn)為水平跳離)，安全落到漂浮在水池中的圓形浮漂上。繩長L=1.6m，浮漂圓心與C點(diǎn)的水平距離x=2.7m、豎直高度y=1.8m，浮漂半徑R=0.3m、不計(jì)厚度，小明的質(zhì)量m=60kg，平板車的質(zhì)量m=20kg，人與平板車均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)平板車與平臺之間的摩擦。重力加速度g=10m/s2，求：

(1)輕繩能承受最大拉力不得小于多少?

(2)小明跳離平板車時的速度在什么范圍?

(3)若小明跳離平板車后恰好落到浮漂最右端，他在跳離過程中做了多少功?

【答案】（1）1200N（2）4m/s≤vc≤5m/s（3）480J

【解析】

（1）首先根據(jù)機(jī)械能守恒可以計(jì)算到達(dá)B點(diǎn)的速度，再根據(jù)圓周運(yùn)動知識計(jì)算拉力大小。（2）由平拋運(yùn)動規(guī)律，按照位移大小可以計(jì)算速度范圍（3）由動量守恒和能量守恒規(guī)律計(jì)算即可。

解(l)從A到B．由功能關(guān)系可得

①

代人數(shù)據(jù)求得v=4 m/s②

在最低點(diǎn)B處，③

聯(lián)立①②解得，輕繩能承受最大拉力不得小于T=1200N

(2)小明離開滑板后可認(rèn)為做平拋運(yùn)動

豎直位移④

離C點(diǎn)水平位移最小位移 ⑤

離C點(diǎn)水平位移最大為⑥

聯(lián)立④⑤⑥解得

小明跳離滑板時的速度4 m/s≤vc≤5 m/s

(3)小明落上滑板時，動量守恒

⑦

代人數(shù)據(jù)求得v1=3 m/s⑧

離開滑板時，動量守恒

⑨

將⑧代人⑨得

V2=-3 m/s

由功能關(guān)系可得

⑩．

解得W=480 J

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】如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實(shí)線為一個帶正電的粒子僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是( )

A. 三個等勢面中，等勢面a的電勢最高

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的動能比通過Q點(diǎn)時大

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的加速度比通過Q點(diǎn)時小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】⑴某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某一電阻Rx的阻值，他們先用多用電表進(jìn)行粗測，測量出Rx的阻值約為18Ω左右。為了進(jìn)一步精確測量該電阻，實(shí)驗(yàn)臺上有以下器材：

A.電流表(量程15mA，內(nèi)阻未知)

B.電流表(量程0.6A，內(nèi)阻未知)

C.電阻箱(0～99.99Ω)

D.電阻箱(0～999.9Ω)

E.電源(電動勢約3V，內(nèi)阻約1Ω)

F.單刀單擲開關(guān)2只

G.導(dǎo)線若干

甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖并連接好實(shí)驗(yàn)器材，按照如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：

a.先將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電阻箱有合適的阻值R1，此時電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)且示數(shù)為I；

b.保持開關(guān)S1閉合，再閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2，使電流表的示數(shù)仍為I。

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知，電流表應(yīng)選擇_______，電阻箱應(yīng)選擇_______ （選填器材前的字母）

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，待測電阻Rx= ____________________（用步驟中所測得的物理量表示）。

⑵同學(xué)乙認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動勢、內(nèi)阻。若已知所選電流表的內(nèi)阻RA=2.0Ω，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出多組電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的-R圖象如圖乙所示，由此可求得電源電動勢E=________ V，內(nèi)阻r= ____ Ω。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的直流輸出端上；

C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。

指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。答：______________。

（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器接在50Hz的交變電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，一條理想的紙帶數(shù)據(jù)如下圖所示，單位是cm，取g=9.8m/s2，O、A之間有幾個點(diǎn)沒畫出。O點(diǎn)是重物開始下落時打出的第一個點(diǎn)。從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量ΔEP＝_____________，此過程中物體動能的增量ΔEK＝________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）判斷機(jī)械能_______（填“是 ”或“否”）守恒，理由是________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖中甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點(diǎn)：O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也分別相對O點(diǎn)對稱。則（ ）

A. B，O，C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)

B. E，O，F(xiàn)三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)

C. B，O，C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)電勢最高

D. A，O，D三點(diǎn)比較，O點(diǎn)電勢最高

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傳感器是把非電物理量（如高度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量（如電壓、電流、電容等）變化的一種元件，它在自動控制中有著廣泛的應(yīng)用．如圖是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖．金屬棒與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個電容器，將金屬棒和導(dǎo)電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況，即（ ）

A. 電源接通，若此后電容C減小，反映h減小．

B. 電源接通，若此后電容C減小，反映h增大．

C. 電源接通再斷開，若此后電壓U減小，反映h減�。�

D. 電源接通再斷開，若此后電壓U減小，反映h增大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)、電動勢為E的電源相連，右端與半徑為L＝20 cm的兩段光滑圓弧導(dǎo)軌相接，一根質(zhì)量m＝60 g、電阻R＝1 Ω、長為L的導(dǎo)體棒ab，用長也為L的絕緣細(xì)線懸掛，如圖所示，系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，當(dāng)閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿圓弧擺動，擺到最大高度時，細(xì)線與豎直方向成θ＝53°角，擺動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2則（ ）

A. 磁場方向一定豎直向下

B. 電源電動勢E＝3.0 V

C. 導(dǎo)體棒在擺動過程中所受安培力F＝0.8N

D. 導(dǎo)體棒在擺動過程中電源提供的電能為0.048 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有：

多用電表；

電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐;

滑動變阻器：最大阻值5kΩ

導(dǎo)線若干。

回答下列問題:

（1）將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆 ，調(diào)零點(diǎn)。

（2）將圖((a)中多用電表的紅表筆和 （填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端。

（3）將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖（b）所示，這時電壓表的示數(shù)如圖（c）所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 kΩ和 V。

（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00 V。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為____ kΩ。

（5）多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖(d)所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為___ V，電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為___ kΩ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一個矩形的四個頂點(diǎn)，電場的方向平行于矩形平面。已知A點(diǎn)的電勢是16V，B點(diǎn)的電勢是10.6V，D點(diǎn)的電勢是6.4V，且AB=9cm，BC=12cm，P為BC中點(diǎn)，下列說法正確的是

A. 電場強(qiáng)度的大小為100V/m

B. C點(diǎn)的電勢為2V

C. 電子從P點(diǎn)沿PD方向射出將做直線運(yùn)動(不計(jì)電子重力)

D. 電子從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，電場力做功為5.4eV

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同步練習(xí)冊答案