15．在連云港市青年公園的游樂(lè)場(chǎng)中，有一臺(tái)大型游樂(lè)機(jī)叫“垂直極限”．一質(zhì)量為60kg的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅提升到一定高度處，座椅沿光滑桿自由下落1.2s 后開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力作用做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)4.8s速度剛好減為零．這一過(guò)程座椅共下落了36m．已知重力加速度g=10m/s2．求：
（1）座椅下落過(guò)程的平均速度；
（2）座椅被釋放后，自由下落的高度；
（3）在減速階段，座椅對(duì)游客的支持力．

分析 （1）由平均速度的定義式即可求出平均速度；
（2）根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解即可；
（3）先根據(jù)速度關(guān)系公式求解加速度，然后受力分析并根據(jù)牛頓第二定律列式求解．

解答 解：（1）已知下降的高度與時(shí)間，則平均速度：$\overline{v}=\frac{h}{{t}_{1}+{t}_{2}}=\frac{36}{1.2+4.8}=6$m/s
（2）座椅釋放后自由下落的高度為h1，速度為v，減速下落的高度為h2：
自由下落的位移：${h}_{1}=\frac{1}{2}g{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×10×1．{2}^{2}=7.2$m，
（3）減速階段的初速度為加速階段的末速度，所以兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化大小相等；
由速度公式得：v=gt1，0=v+at2，
代入數(shù)據(jù)得減速階段，座椅的加速度是：a=2.5m/s2
設(shè)游客的質(zhì)量為m，座椅對(duì)游客的支持力為F，
由牛頓第二定律得：
F-mg=ma，
得：F=m（g+a）=60×（10+2.5）750N
答：（1）座椅下落過(guò)程的平均速度是6m/s；
（2）座椅被釋放后，自由下落的高度是7.2m；
（3）在減速階段，座椅對(duì)游客的支持力是750N．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及兩個(gè)過(guò)程，關(guān)鍵根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律確定受力情況，中檔題目．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，一電容為C的平行板電容器，兩極板A、B間距離為d，板間電壓為U，B板電勢(shì)高于A板．兩板間有M、N、P三點(diǎn)，MN連線平行于極板，N、P連線垂直于極板，M、P兩點(diǎn)間距離為L(zhǎng)，∠PMN=θ．以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．電容器帶電量為$\frac{U}{C}$
B．兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為$\frac{U}tuswwmh$
C．M、P兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為$\frac{UL}2v2uens$
D．若將帶電量為+q的電荷從M移到P，該電荷的電勢(shì)能減少了$\frac{qULsinθ}tzdrlc3$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．擺式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車，如圖所示．當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時(shí)在電腦控制下車廂會(huì)自動(dòng)傾斜，沿直線行駛時(shí)車廂又恢復(fù)成豎直狀態(tài)，就像玩具“不倒翁”一樣假設(shè)有一超高速列車在水平面內(nèi)行駛，以360km/h的速度拐彎，拐彎半徑為1km，則車廂內(nèi)質(zhì)量為50kg的乘客，在拐彎過(guò)程中受到火車給他的作用力為（g取l0m/s2）（　�。�
A．0B．500NC．500$\sqrt{2}$ND．l000N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．電阻R值為2Ω，將其與電動(dòng)勢(shì)為E=3V，內(nèi)阻為r的電源串聯(lián)如圖，當(dāng)R連按到內(nèi)阻為多少的電源兩端時(shí)R消耗的功率最大？
A．r=0.5ΩB．r=1ΩC．r=2ΩD．r=3Ω

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．如圖1所示，在寬為d的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E．一帶電粒子以速度v垂直于電場(chǎng)方向．也垂直于場(chǎng)區(qū)邊界射入電場(chǎng)（不計(jì)粒子的重力），射出場(chǎng)區(qū)時(shí)，粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角．

（1）求該帶電粒子的荷質(zhì)比$\frac{q}{m}$的大��？（用E、d、v、θ表示）
（2）如圖2，若去掉電場(chǎng)，在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此粒子仍在原位置以同樣速度v射入場(chǎng)區(qū)，它從場(chǎng)區(qū)的另一側(cè)射出時(shí)，也偏轉(zhuǎn)了θ角．則求此磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．我國(guó)未來(lái)將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站．如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛船在月球引力作用下向月球靠近，并將沿橢圓軌道與空間站在B處對(duì)接，已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，月球的半徑為R，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．航天飛機(jī)到達(dá)B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道時(shí)必須加速
B．航天飛船在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速
C．月球的質(zhì)量為M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$
D．月球的第一宇宙速度為V=$\frac{2πr}{T}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．歷時(shí)8年，跋涉48億公里的“黎明”號(hào)飛行器于2015年3月7日首次抵達(dá)太陽(yáng)系的小行星帶內(nèi)質(zhì)量最大的天體--谷神星，“黎明”號(hào)飛行器繞谷神星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．若測(cè)得飛行器圍繞谷神星旋轉(zhuǎn)的圓軌道的周期和軌道半徑，可得到谷神星的平均密度
B．飛行器軌道半徑越大，運(yùn)行周期越大
C．飛行器軌道半徑越大，線速度越大
D．圖示中飛行器由環(huán)谷神星圓軌道a“變軌進(jìn)入環(huán)谷神星橢圓軌道b時(shí)，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)在P點(diǎn)點(diǎn)火使其加速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．如圖，近地人造衛(wèi)星和月球繞地球的運(yùn)行軌道可視為圓．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星、月球繞地運(yùn)行周期T衛(wèi)＞T月B．衛(wèi)星、月球繞地運(yùn)行周期T衛(wèi)=T月
C．衛(wèi)星、月球繞地運(yùn)行線速度v衛(wèi)＜v月D．衛(wèi)星、月球繞地運(yùn)行線速度v衛(wèi)＞v月

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．在地面附近的真空環(huán)境中，建立一直角坐標(biāo)系，y軸正方向豎直向上，x軸正方向水平向右，空間有沿水平方向且垂直于xOy平面指向讀者的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感強(qiáng)度B=0.25T）和沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（場(chǎng)強(qiáng)E=2N/C），如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=$\sqrt{3}$×10-7kg，電量q=5×10-7C的帶負(fù)電微粒，在此區(qū)域中剛好沿直線運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2）．
（1）求此帶電微粒的速度v
（2）當(dāng)此帶電微粒沿直線運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸上一點(diǎn)N時(shí)，突然將磁場(chǎng)撤去而保持電場(chǎng)不變，若在運(yùn)動(dòng)中微粒還能再一次通過(guò)y軸上另一點(diǎn)P（N，P位置均未在圖中標(biāo)出），求此時(shí)的速度vp的大�。�

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