【題目】一小船渡河,河寬d=180m,水流速度v1=2.5m/s
(1)若船在靜水中的速度為v2=5m/s,求:
①欲使船在最短的時(shí)間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長(zhǎng)時(shí)間?位移是多少?
②欲使船渡河的航程最短,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長(zhǎng)時(shí)間?位移是多少?
(2)若船在靜水中的速度v2=1.5m/s,要使船渡河的航程最短,船頭應(yīng)朝什么方向?用多長(zhǎng)時(shí)間?位移是多少?
【答案】
(1)解:將船實(shí)際的速度(合速度)分解為垂直河岸方向和平行河岸方向的兩個(gè)分速度,垂直分速度影響渡河的時(shí)間,而平行分速度只影響平行河岸方向的位移.
①欲使船在最短時(shí)間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝垂直河岸方向.
t= = s=36s
那么沿著水流方向的位移為x=v1t=2.5×36=90m/s;
則使船在最短的時(shí)間內(nèi)渡河的位移為s= =90 m
②欲使船渡河航程最短,應(yīng)垂直河岸渡河,船頭應(yīng)朝上游與河岸成某一角度α.
垂直河岸過(guò)河這就要求v水平=0,所以船頭應(yīng)向上游偏轉(zhuǎn)一定角度,如圖所示,有v2sinα=v1
得α=30°.
所以當(dāng)船頭向上游偏30°時(shí)航程最短,s′=d=180m.
答:①欲使船在最短的時(shí)間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝應(yīng)朝垂直河岸方向,用36s,位移是90 m;
②欲使船渡河的航程最短,船頭應(yīng)朝上游與河岸成30°,位移,180m;
(2)解:因v船<v水,若要使船航程最短,船頭應(yīng)指向上游與河岸成θ角,
如下圖所示,
cosθ= = =0.6,則θ=53°,
最短航程為xmin= = ×180m=300m
所需要的時(shí)間為t′= = =150s;
答:要使船渡河的航程最短,船頭應(yīng)偏向上游53度,所用時(shí)間為150s,位移是300m.
【解析】當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí),渡河時(shí)間最短;若船速大于水流速度時(shí),當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí),渡河航程最短,若船速小于水流速度時(shí),合速度垂直船速,對(duì)應(yīng)的船航程最短,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與平行四邊形定則,即可求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出.
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在做探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測(cè)出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該做a與圖象.
(3)如圖2所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a﹣F圖線,此圖線說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是 .
(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn),畫(huà)出了各自得到的a﹣F圖線如圖3所示,兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同.()
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,傳送帶與地面傾角為θ=37°,AB的長(zhǎng)度為16m,傳送帶以10m/s的速度轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶上端A無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間可能為( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).
A. 1.8s B. 2.0s C. 2.1s D. 4.0s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于重力和重心的說(shuō)法正確的是
A.物體所受的重力一定等于壓力
B.重力的方向總是指向地心
C.用細(xì)線將重物懸掛起來(lái),靜止時(shí)物體的重心一定在懸線所在的直線上
D.重心就是物體所受重力的等效作用點(diǎn),故重心一定在物體上
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲物體的質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的2倍,從同一高度同時(shí)開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.甲比乙先著地B.乙比甲先著地C.甲、乙同時(shí)著地D.著地時(shí)甲的速度是乙的2倍
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下,跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開(kāi)降落傘做減速下落.他打開(kāi)降落傘后的速度圖線如圖a.降落傘用8根對(duì)稱的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員,每根繩與中軸線的夾角均為37°,如圖b.已知人的質(zhì)量為50kg,降落傘質(zhì)量也為50kg,不計(jì)人所受的阻力,打開(kāi)傘后傘所受阻力f與速度v成正比,即f=kv (g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)打開(kāi)降落傘前人下落的距離為多大?
(2)求阻力系數(shù)k和打開(kāi)傘瞬間的加速度a的大小和方向?
(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,MN和PQ表示垂直于紙面的兩個(gè)相互平行的平面,在這兩個(gè)平面之間的空間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中磁場(chǎng)方向與紙面垂直。一個(gè)帶電粒子以某一初速度由MN平面上的A點(diǎn)沿垂直MN平面的方向進(jìn)入這個(gè)場(chǎng)區(qū)恰能沿直線運(yùn)動(dòng),并從PQ平面上的C點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū),AC連線與兩平面垂直。如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng),其他條件不變,則粒子從PQ平面上的B點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū);如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng),其他條件不變,則粒子從PQ平面上的D點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)。若粒子在上述三種情況下通過(guò)場(chǎng)區(qū)的總時(shí)間分別是t1、t2和t3,運(yùn)動(dòng)的加速度大小分別為a1、a2和a3,不計(jì)空氣阻力及粒子所受重力的影響,則下列判斷中正確的是( )
A. t1=t2=t3,a1<a2<a3
B. t2<t1<t3 ,a1<a3<a2
C. t1=t2<t3,a1<a2=a3
D. t1=t3>t2, a1=a3<a2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物理學(xué)史說(shuō)法正確的是
A.牛頓最早測(cè)出萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值
B.伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
C.法拉第最早提出電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng)
D.庫(kù)侖最早測(cè)得元電荷的數(shù)值
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