【題目】高空雜技表演中，固定在同一懸點(diǎn)的兩根長(zhǎng)均為L的輕繩分別系著男、女演員，他們?cè)谕回Q直面內(nèi)先后從不同高度相向無初速擺下，在最低點(diǎn)相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點(diǎn)。

（1）求女演員剛擺到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力大小。

（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點(diǎn)一起無初速擺下，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)男演員推開女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點(diǎn)，男演員應(yīng)對(duì)女演員做多少功？

【答案】（1）2mg （2）

【解析】（1）女演員從初始位置到最低點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得：

在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)女演員，由牛頓第二定律得：

聯(lián)立解得：輕繩對(duì)女演員的拉力大小為F=2mg

根據(jù)牛頓第三定律得女演員對(duì)輕繩的拉力大小為2mg

（2）男演員從初始位置擺至最低點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得：

男、女演員在最低點(diǎn)相擁后獲得共同速度，水平方向滿足動(dòng)量守恒：

他們一起以相同速度擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：

他們?cè)僖黄饛哪醒輪T的出發(fā)點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得：

男演員在最低點(diǎn)推開女演員，女演員恰能擺回初始位置仍滿足

此過程男演員對(duì)女演員做的功：

聯(lián)立解得：

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：

【題目】如圖是磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖.設(shè)平行金屬板間距為d，發(fā)電通道長(zhǎng)為a、寬為b，其間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)電流體的速度為v，電阻率為ρ，負(fù)載電阻為R，導(dǎo)電流體從一側(cè)沿垂直磁場(chǎng)且極板平行方向射入極板間，(忽略粒子重力)求:

(1)該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；

(2)負(fù)載R上的電流I；

(3)求磁流體發(fā)電機(jī)總功率P；

(4)為了使導(dǎo)流體以恒定的速度v通過磁場(chǎng)，發(fā)電通道兩端需保持一定的壓強(qiáng)差，試計(jì)算.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某次發(fā)射科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“雙星”中，放置了一種磁強(qiáng)計(jì)，用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流．已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e．金屬導(dǎo)電過程中，自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)．測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U．則下列說法正確的是（ ）

A. 電流方向沿x軸正方向，正電荷受力方向指向前側(cè)面，因此前側(cè)面電勢(shì)較高

B. 電流方向沿x軸正方向，電子受力方向指向前側(cè)面，因此后側(cè)面電勢(shì)較高

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以O點(diǎn)為平衡位置，在a、b兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示。由振動(dòng)圖象可以得知________。

　

A．振子的振動(dòng)周期等于t1

B．振子的振動(dòng)周期等于2t1

C．在t＝0時(shí)刻，振子的位置在a點(diǎn)

D．在t＝t1時(shí)刻，振子的速度為最大

E．從t1到t2，振子正從O點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了減少污染，工業(yè)廢氣需用靜電除塵器除塵，某除塵裝置如圖所示，其收塵極為金屬圓筒，電暈極位于圓筒中心。當(dāng)兩極接上高壓電源時(shí)，電暈極附近會(huì)形成很強(qiáng)的電場(chǎng)使空氣電離，廢氣中的塵埃吸附離子后在電場(chǎng)力的作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)并沉積，以達(dá)到除塵目的。假設(shè)塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中所帶電量不變，下列判斷正確的是

A. 金屬圓筒內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)

B. 金屬圓筒內(nèi)越靠近收塵極電勢(shì)越低

C. 帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能越來越大

D. 帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場(chǎng)力越來越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向沿△abc所在平面平行，ac⊥bc,∠abc=60°，ac=0.2m.一個(gè)電量q=1×10-5C的正電荷從a移到b，電場(chǎng)力做功為零；同樣的電荷從a移c，電場(chǎng)力做功為1×10-8J.則該勻強(qiáng)電揚(yáng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向分別為

A. 500V/m、沿ab由a指向b

B. 500V/m、垂直ab向上

C. 1000V/m、垂直ab向上

D. 1000V/m、沿ac由a指向c

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖所示，則下列說法中正確的是(　　)

A. 兩物體兩次相遇的時(shí)刻是2 s末和6 s末

B. 4 s末甲在乙前面

C. 在0～6 s內(nèi)，兩物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是1 s末

D. 乙物體先向前運(yùn)動(dòng)2 s，隨后向后運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】16世紀(jì)末，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。在以下說法中，與亞里士多德觀點(diǎn)相反的是（ ）

A. 四匹馬拉車比兩匹馬拉的車跑得快：這說明，物體受的力越大，速度就越大

B. 一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，如果不再受力了，它總會(huì)逐漸停下來，這說明，靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長(zhǎng)時(shí)間不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”

C. 兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快

D. 一個(gè)物體維持勻速直線運(yùn)動(dòng)，不需要受力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平面有一個(gè)導(dǎo)熱氣缸,如圖甲所示,活塞與氣缸之間密封了一定質(zhì)量的理想氣體.最初密封氣體的溫度為23℃,氣柱長(zhǎng)10cm；給氣體加熱后,氣柱長(zhǎng)變?yōu)?2cm。已知?dú)飧變?nèi)截面積為0.001m2,大氣壓P0=1.0х105Pa,g取10m/s2，不計(jì)氣缸與活塞間的摩擦。

（1）求加熱后氣體的溫度；

（2）若保持加熱后氣體的溫度不變,將氣缸直立后(如圖乙所示)氣柱長(zhǎng)度又恢復(fù)為10cm,求活塞質(zhì)量。

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