【題目】我國(guó)將于2022年舉辦冬奧運(yùn)會(huì),跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一,如圖所示,質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直軌道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6m/s2勻加速下滑,到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24m/s,A與B的豎直高度差H=48m.為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向,在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接,其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧,助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5m,運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=﹣1530J,取g=10m/s2 .
(1)求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大。
(2)若運(yùn)動(dòng)員能承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大.
【答案】
(1)解:運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)AB的長(zhǎng)度為x,斜面的傾角為α,則有
=2ax
根據(jù)牛頓第二定律得
mgsinα﹣Ff=ma
又 sinα=
由以上三式聯(lián)立解得 Ff=144N
答:求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大小是144N;
(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,在由B到達(dá)C的過程中,由動(dòng)能定理有
mgh+W= ﹣
設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為FN,由牛頓第二定律得
FN﹣mg=m
由運(yùn)動(dòng)員能承受的最大壓力為其所受重力的6倍,即有 FN=6mg
聯(lián)立解得 R=12.5m
答:若運(yùn)動(dòng)員能承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為12.5m.
【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律和幾何關(guān)系列式直接求解滑動(dòng)摩擦力。
(2)根據(jù)向心力由合外力提供結(jié)和動(dòng)能定理綜合列式求解。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一直角三角形OAC,OC長(zhǎng)為12cm,∠C=30°,AC上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T,OA左側(cè)也存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2未知,一質(zhì)量為m=8×10﹣10kg、電荷量q=1×10﹣4C的帶正電粒子從C點(diǎn)以垂直于OC的速度v進(jìn)入磁場(chǎng),恰好經(jīng)A點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn),不計(jì)粒子重力,求:
(1)未知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大。
(2)粒子在磁場(chǎng)中從C點(diǎn)經(jīng)A點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一轟炸機(jī)在海面上方h=500m高處沿水平直線飛行,以v1=100 m/s的速度追趕一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敵艦,如圖所示.要準(zhǔn)確擊中敵艦,飛機(jī)應(yīng)在離敵艦水平距離為s處釋放炸彈,釋放炸彈時(shí),炸彈與飛機(jī)的相對(duì)速度為零,空氣阻力不計(jì),重力加速度g=10m/s2 . 求:
(1)炸彈從被投出到落到水面的時(shí)間;
(2)炸彈剛落到水面時(shí)的速度大小;
(3)要能準(zhǔn)確擊中敵艦,s應(yīng)為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值.
(1)現(xiàn)有電源(4V,內(nèi)阻可不計(jì)),滑動(dòng)變阻器(0~50Ω,額定電流2A),開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表:
A.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.025Ω)
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
為減小測(cè)量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用 , 電壓表應(yīng)選用(選填器材前的字母);實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的(選填“甲”或“乙”)
(2)接通開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器畫片P的位置,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖丙所示,可得該電阻的測(cè)量值 =Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(3)若在(1)問中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是;若在(1)問中選用乙電路產(chǎn)生誤差的主要原因是 . (選填選項(xiàng)前的字母)
A.電流表測(cè)量值小于流經(jīng)Rx的電流值
B.電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值
C.電壓表測(cè)量值小于Rx兩端的電壓值
D.電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,是雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中男運(yùn)動(dòng)員拉著女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面.若女運(yùn)動(dòng)員伸直的身體與豎直方向的夾角為θ,質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中女運(yùn)動(dòng)員的重心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,忽略女運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力,重力加速度為g,求
(1)當(dāng)女運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰面的壓力為其重力的1/2時(shí),男運(yùn)動(dòng)員的拉力大小及兩人轉(zhuǎn)動(dòng)的周期;
(2)當(dāng)女運(yùn)動(dòng)員剛要離開冰面時(shí),男運(yùn)動(dòng)員的拉力大小及兩人轉(zhuǎn)動(dòng)的周期.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的物體,以大小為v0的初速度沿斜面上滑,到達(dá)最高點(diǎn)后速度恰為0.從最高點(diǎn)返回原處的速率為v0,則下列說法正確的是
A. 上滑過程中重力的沖量比下滑時(shí)小
B. 上滑時(shí)和下滑時(shí)支持力的沖量都等于零
C. 合力在上滑過程中的沖量大小為mv0
D. 整個(gè)過程中物體動(dòng)量變化量的大小為mv0
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸的距離為,b與轉(zhuǎn)軸的距離為.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的倍,重力加速度大小為.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是( )
A. b一定比a先開始滑動(dòng)
B. a、b所受的摩擦力始終相等
C. 是b開始滑動(dòng)的臨界角速度
D. 當(dāng)時(shí),a所受摩擦力的大小為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為μ,有電流時(shí),ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖所示,圖中的四個(gè)側(cè)視圖中,標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中桿ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是( )
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用圖1所示電路,測(cè)繪標(biāo)有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.除了導(dǎo)線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:
電流表:A1(量程100mA,內(nèi)阻約2Ω);A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Ω);
電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約5kΩ );V2(量程15V,內(nèi)阻約15Ω );
電源:E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.2Ω);E2(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻約為0.04Ω).
滑動(dòng)變阻器:R1(最大阻值約為100Ω),R2(最大阻值約為10Ω),
電鍵S,導(dǎo)線若干.
(1)為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表 , 電壓表 , 滑動(dòng)變阻器 , 電源 . (填器材的符號(hào))
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并描繪出R﹣U的圖象如圖2所示.由圖象可知,此燈泡在不工作時(shí),燈絲電阻為;當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí),燈絲電阻為 , 燈泡實(shí)際消耗的電功率為 .
(3)根據(jù)R﹣U圖象,可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的 .
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