(14分)在大型文藝節(jié)目《白云之帆》表演中,由地面上近1200人用繩索拉著180名演員上演著“空中飛人”。九分鐘的時間里,180名塔溝武校的武林小子在帆屏上時而俯沖而下,時而攀沿升空,演繹了一場世界罕見的驚險、刺激卻又浪漫、溫馨的節(jié)目,F(xiàn)在把他們某次訓練過程中的情節(jié)簡化成如下模型:如圖所示,地面上的人通過定滑輪用輕繩將質(zhì)量m=50kg的演員從靜止豎直向上拉高28m,用時t=7s,演員在豎直方向上先做勻加速直線運動,再做勻減速直線運動后靜止在高空。其加速和減速過程中的加速度之比為2:5,忽略滑輪的質(zhì)量和滑輪與軸之間的摩擦力。求:
(1)演員在勻加速上升過程中的加速度;
(2)演員在勻減速上升過程中繩子對地面上的人的拉力為多少?(g=10m/s2)
(1) a1=1.6m/s2 (2) T=0N
解析試題分析:(1)根據(jù)勻加速直線運動和勻減速直線運動加速度的關(guān)系,a1t1=a2t2(2分),
設勻加速運動的時間和勻減速運動的時間分別為t1和t2
由題意知:t=7s=t1+t2 ,a1:a2=2:5,解得t1=5s,t2=2s(2分),
對勻減速運動采取逆向思維,則運行的總位移=28m(2分)
代入數(shù)據(jù)可得勻加速運動的加速度為a1=1.6m/s2 (2分) 勻減速運動的加速度為 a2=4.0m/s2(2分)
本問也可采用v-t圖象的方法:,解得v=8m/s
v=a1t1= a2t2,a1:a2=2:5, t=7s=t1+t2,解得勻加速運動的加速度為a1=1.6m/s2,勻減速運動的加速度為 a2=4.0m/s2
(2)演員在勻減速上升過程由牛頓第二定律可得mg-T=ma2(2分) 解得T=300N(1分)
故輕繩對地面上的人的拉力F=T=300N(1分)
考點:勻變速直線運動規(guī)律 牛頓第二定律
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長),對物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時間t1=1s時撤去拉力,物體運動的部分v-t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8,試求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大小;
(2)t=6s時物體的速度,并在圖乙上將6s內(nèi)物體運動的v-t圖像補畫完整,要求標明有關(guān)數(shù)據(jù)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)物體做直線運動,其位移圖象如圖所示,試求;
(1)5s末的瞬時速度
(2)20s內(nèi)的平均速度
(3)第二個10S內(nèi)的平均速度
(4)30s內(nèi)的位移
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)質(zhì)量為60kg的消防隊員從一根固定的豎直金屬桿上由靜止滑下,經(jīng)2.5 s落地。消防隊員受到的豎直向上的摩擦力變化情況如圖所示,取g=10m/s2。在消防隊員下滑的過程中:
(1)他落地時的速度多大?
(2)他克服摩擦力做的功是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,長L=1.5m,高h=0.45m,質(zhì)量M=10kg的長方體木箱,在水平面上向右做直線運動.當木箱的速度V0=3.6m/s時,對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N,并同時將一個質(zhì)量m=1kg的小球輕放在距木箱右端L/3的P點(小球可視為質(zhì)點,放在P點時相對于地面的速度為零),經(jīng)過一段時間,小球脫離木箱落到地面.木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2,其他摩擦均不計.取,求:
(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間;
(2)小球放上P點后,木箱向右運動的最大位移;
(3)小球離開木箱時木箱的速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)甲車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,乙車以4m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運動,甲車經(jīng)過乙車旁邊開始以0.5 m/s2的加速度剎車,從甲車剎車開始計時,求:
(1)乙車在追上甲車前,兩車相距的最大距離;
(2)乙車追上甲車所用的時間.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,傾角為370的粗糙斜面的底端有一個質(zhì)量為1kg的凹形小滑塊,與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25,現(xiàn)小滑塊以某一初速度從斜面的底端上滑,同時在斜面底端正上方有一小球以水平拋出,經(jīng)過t=0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此時,小滑塊還在上滑過程中。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),g取10m/s2求:
(1)小球以水平拋出的
(2)小滑塊的初速度
(3)0.4s前小滑塊損失的機械能
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動。(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù);
(2)如果從某時刻起撤去拉力,撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,一工件置于水平地面上,其AB段為一半徑的光滑圓弧軌道,BC段為一長度的粗糙水平軌道,二者相切于B點,整個軌道位于同一豎直平面內(nèi),P點為圓弧軌道上的一個確定點.一可視為質(zhì)點的物塊,其質(zhì)量,與BC間的動摩擦因數(shù).工件質(zhì)量,與地面間的動摩擦因數(shù).(取)
(1)若工件固定,將物塊由P點無初速度釋放,滑至C點時恰好靜止,求P、C兩點間的高度差.
(2)若將一水平恒力作用于工件,使物塊在P點與工件保持相對靜止,一起向左做勻加速直線運動.
①求的大。
②若P、C兩點間的高度差為(1)問所得結(jié)果,則當速度時,使工件立刻停止運動(即不考慮減速的時間和位移),物塊飛離圓弧軌道落至BC段,求物塊的落點與B點間的距離.
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