【題目】如圖所示,小明參加戶外競技活動,站在平臺邊緣抓住輕繩一端,輕繩另一端固定在O點,繩子剛好被拉直且偏離豎直方向的角度θ=60°。小明從A點由靜止往下擺,達到O點正下方B點突然松手,順利落到靜止在水平平臺的平板車上,然后隨平板車一起向右運動。到達C點,小明跳離平板車(近似認為水平跳離),安全落到漂浮在水池中的圓形浮漂上。繩長L=1.6m,浮漂圓心與C點的水平距離x=2.7m、豎直高度y=1.8m,浮漂半徑R=0.3m、不計厚度,小明的質(zhì)量m=60kg,平板車的質(zhì)量m=20kg,人與平板車均可視為質(zhì)點,不計平板車與平臺之間的摩擦。重力加速度g=10m/s2,求:

(1)輕繩能承受最大拉力不得小于多少?

(2)小明跳離平板車時的速度在什么范圍?

(3)若小明跳離平板車后恰好落到浮漂最右端,他在跳離過程中做了多少功?

【答案】(1)1200N(2)4m/s≤vc≤5m/s(3)480J

【解析】

(1)首先根據(jù)機械能守恒可以計算到達B點的速度,再根據(jù)圓周運動知識計算拉力大小。(2)由平拋運動規(guī)律,按照位移大小可以計算速度范圍(3)由動量守恒和能量守恒規(guī)律計算即可。

(l)AB.由功能關系可得

代人數(shù)據(jù)求得v=4 m/s②

在最低點B處,

聯(lián)立①②解得,輕繩能承受最大拉力不得小于T=1200N

(2)小明離開滑板后可認為做平拋運動

豎直位移

C點水平位移最小位移

C點水平位移最大為

聯(lián)立④⑤⑥解得

小明跳離滑板時的速度4 m/s≤vc≤5 m/s

(3)小明落上滑板時,動量守恒

代人數(shù)據(jù)求得v1=3 m/s⑧

離開滑板時,動量守恒

將⑧代人⑨得

V2=-3 m/s

由功能關系可得

⑩.

解得W=480 J

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,絕緣細線下端懸吊有一質(zhì)量為m的帶正電小球,當細線與豎直方向的夾角為θ讓小球從A處由靜止開始釋放,在垂直勻強磁場方向的豎直面內(nèi)向右下方擺動,小球運動到最低點B細線突然斷裂,最終落到水平地面上。已知B點離地面的高度為h,重力加速度大小為g。下列說法正確的是

A. 小球在落地前的運動過程中機械能守恒

B. 小球落地時的速度方向可能豎直向下

C. 細線斷裂的瞬間,其拉力大小為mg(3-2sinθ)

D. 從細線斷裂到小球落地的這一段時間小于

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根通電直導線垂直放在磁感應強度為1T的勻強磁場中,以導線為中心,半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個點,已知c點的實際磁感應強度為0,則下列說法中正確的是

A. 直導線中電流方向垂直紙面向里

B. d點的磁感應強度為0

C. a點的磁感應強度為2T,方向向右

D. b點的磁感應強度為T,方向斜向下,與B450

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ab、c為真空中三個帶電小球,b球帶電量為+Q,用絕緣支架固定,a、c兩小球用絕緣細線懸掛,處于平衡狀態(tài)時三小球球心等高,且a、bb、c間距離相等,懸掛a、c小球的細線豎直,則( 。

A. a、c兩小球帶同種電荷B. a、c兩小球帶異種電荷

C. a小球帶電量為+4QD. c小球帶電量為﹣4Q

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的平面直角坐標系xOy,在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強磁場,方向垂直于xOy平面向里,正三角形邊長為L,且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的P 0h)點,以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場,通過電場后從x軸上的 a2h,0)點進入第Ⅳ象限,又經(jīng)過磁場從y軸上的某點進入第Ⅲ象限,且速度與y軸負方向成45°角,不計粒子所受的重力。求:

1)電場強度E的大小;

2abc區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B的最小值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是  

A. 空氣相對濕度越大時,空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓,水蒸發(fā)越慢

B. 露珠由于受重力的作用而呈球狀的

C. 液晶既有液體的流動性,又具有單晶體的各向異性

D. 一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹,一定吸收熱量

E. 氣體的溫度升高時,分子的熱運動變得劇烈,分子的平均動能增大,撞擊器壁時對器壁的作用力增大,故氣體的壓強一定增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)電磁打點計時器和電火花計時器都是使用_____(填“直流”或“交流”)電源的計時儀器。假如電源頻率是40Hz時,它每隔_____s打一個點。

2)某同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況,實驗中獲得一條紙帶,如圖,其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出。已知所用電源的頻率為50Hz,則打A點時小車運動的速度vA_____m/s,小車運動的加速度a_____m/s2.(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一斜面固定在水平面上,傾角θ=37°,一物塊自斜面上某點以v0=2m/s速度滑下,同時一人自斜面底端以速度v=4m/s在水平面上向右做勻速直線運動,已知物塊經(jīng)過時間t=2s到達斜面底端且從斜面到水平面時沒有能量損失,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25,物塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ2=0.2(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求

(1)物塊到達斜面底端時的速度大;

(2)通過計算判斷物塊能否追上前方運動的人。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,若已知這列波周期為1s,則下列判斷中正確的是___________

A. 這列波的振幅為0.8cm

B. 這列波的波速為5m/s

C. 圖示時刻x=2m處的質(zhì)點沿y軸正方向運動

D. 此后經(jīng)半個周期時間質(zhì)點P將向右遷移半個波長

E. 圖示時刻x=3m處質(zhì)點的加速度最大

查看答案和解析>>

同步練習冊答案