在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，如圖所示。我們將選手簡化為質(zhì)量m=50kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角=，繩長l=2m，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。（取重力加速度，，）

（1）求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)繩子對(duì)選手拉力的大小F；
（2）若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，落到了浮臺(tái)上，試用題中所提供的數(shù)據(jù)算出落點(diǎn)與岸的水平距離；
（3）選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度。

（1）(2) （3）

解析試題分析：（1）選手從靜止開始至最低點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得：
 ①（1分）
在最低點(diǎn)由向心力公式得：
 ②（1分）
可解得： （1分）
(2)由①可得，最低點(diǎn)的速度為
      ③
             ④
解得  m  （2分）   （1分）
（3）從最高點(diǎn)落下至落入水中速度為零的過程中，由動(dòng)能定理可得：
（2分）
代入求得 （2分）
考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

某人用手將10kg的物體由靜止豎直向上提起1m，此時(shí)物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法正確的是

A．手對(duì)物體做功120J
B．手對(duì)物體做功20J
C．合外力做功20J，物體的機(jī)械能增加20J
D．物體重力勢能增加100J

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，質(zhì)量為m、電量為q的帶電微粒，以初速度V0從A點(diǎn)豎直向上射入水平方向、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中。當(dāng)微粒經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速率為VB＝2V0，而方向與E同向。下列判斷中正確的是(    )

A.A、B兩點(diǎn)間電勢差為2mV02/q
B.A、B兩點(diǎn)間的高度差為V02/2g
C.微粒在B點(diǎn)的電勢能大于在A點(diǎn)的電勢能
D.從A到B微粒做勻變速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一條1/4圓弧形軌道AB，其半徑為1m，B點(diǎn)的切線方向恰好為水平方向。一個(gè)質(zhì)量為2kg的小物體，從軌道頂端A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，到達(dá)軌道末端B點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s，然后做平拋運(yùn)動(dòng)，落到地面上的C點(diǎn)。若軌道末端距地面的高度h為5m（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2），求：

（1）物體在AB軌道克服阻力做的功；
（2）物體落地時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一質(zhì)量為0.6kg的小物塊，靜止在光滑水平桌面上，桌面距地面高度為0.8m，用一水平向右的恒力F推動(dòng)小物塊，使物體向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)2m后撤去恒力F，小物塊滑離桌面做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面，平拋過程的水平位移為0.8m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度取。求：

（1）小物塊飛離桌面時(shí)的速度大小；
（2）恒力F的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一對(duì)帶電平行金屬板A、B與豎直方向成30°角放置．B板中心有一小孔正好位于平面直角坐標(biāo)系 xOy上的O點(diǎn)，y軸沿豎直方向．一比荷為1.0×105C/kg的帶正電粒子P從A板中心O′處靜止釋放后沿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以速度vo=104m/s，方向與x軸正方向夾30°角從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場，電場僅分布在軸的下方，場強(qiáng)大V/m，方向與x軸正方向成60°角斜向上，粒子的重力不計(jì)．試求：

(1)AB兩板間的電勢差：
(2)粒子P離開電場時(shí)的坐標(biāo)；
(3)若在P進(jìn)入電場的同時(shí)，在電場中適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止釋放另一與P完全相同的帶電粒子Q,可使兩粒子在離開電場前相遇．求所有滿足條件的釋放點(diǎn)的集合（不計(jì)兩粒子之間的相互作用力）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)�，F(xiàn)將A無初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.2m，A與B的質(zhì)量相等，A與B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）碰撞前瞬間A的速率v。
（2）碰撞后瞬間A與B整體的速度。
（3）A與B整體在桌面上滑動(dòng)的距離L。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊以水平速度v0滑上原來靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的小車上，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小車足夠長。求：

①小物塊相對(duì)小車靜止時(shí)的速度；
②從小物塊滑上小車到相對(duì)小車靜止所經(jīng)歷的時(shí)間；
③從小物塊滑上小車到相對(duì)小車靜止時(shí)，物塊相對(duì)小車滑行的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為O。筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負(fù)電荷。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中，粒子與圈筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出，設(shè)粒子與圓筒碰撞過程中沒有動(dòng)能損失，且電荷量保持不變，在不計(jì)重力的情況下，求：

（1）M、N間電場強(qiáng)度E的大�。�
（2）圓筒的半徑R；
（3）保持M、N間電場強(qiáng)度E不變，僅將M板向上平移，粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放粒子自進(jìn)入圓筒至從S孔射出期間，與圓筒的碰撞次數(shù)n。

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