(19分)某健身游戲過程可簡化為以下物理模型。在平靜的水面上,有一長L=12m的木船,木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的總質(zhì)量m1=200kg,質(zhì)量為m2=50kg的人立于木船左端,開始時木船與人均靜止,若人勻加速向右奔跑(沒有打滑)到右端并立即抱住桅桿,經(jīng)歷的時間是t=2s,船運動中受到水的阻力是船(包括人)總重的0.1倍,g取10m/s2,求:從人起跑到抱住桅桿之前的過程中。

(1)在圖中畫出人的受力示意圖;

(2)船的位移大小;

(3)人至少要做多少功。

 

【答案】

(1) (2)(3)

【解析】(1)人受到重力、支持力和水平向右的摩擦力       ①(3分)

(2)此過程人和船都是做初速度為零的勻加速直線運動,設(shè)人和船之間的靜摩擦力大小為f,船受到的阻力系數(shù)為k,船和人的加速度大小分別為a1和a2,船和人的位移大小分別為s1和s2,則有

對船分析有:              ②(2分)

                                       ③(2分)

對人分析有                                       ④(2分)

                                       ⑤(2分)

依題意有:                                      ⑥(2分)

聯(lián)立以上方程并代入數(shù)據(jù)可得 

即船的位移大小為0.4m                                      ⑦(2分)

(3)根據(jù)能量守恒,此過程中人至少所做的功應(yīng)包括人和船動能的增加及此過程中船克服阻力所做的功。

人和船動能的增加           ⑧(1分)

船克服阻力所做的功                       ⑨(1分)

                                       ⑩(1分)

代入數(shù)據(jù)得                                      ⑾(1分)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某健身游戲過程可簡化為如圖所示物理模型.在平靜的水面上,有一長L=12m的木船,木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的總質(zhì)量m1=200kg,質(zhì)量為m2=50kg的人立于木船左端,開始時木船與人均靜止,若人勻加速向右奔跑(沒有打滑)到右端并立即抱住桅桿,經(jīng)歷的時間是t=2s,船運動中受到水的阻力是船(包括人)總重的0.1倍,g取10m/s2,求:從人起跑到抱住桅桿之前的過程中.
(1)在圖中畫出人的受力示意圖;
(2)船的位移大;
(3)人至少要做多少功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(19分)某健身游戲過程可簡化為以下物理模型。在平靜的水面上,有一長L=12m的木船,木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的總質(zhì)量m1=200kg,質(zhì)量為m2=50kg的人立于木船左端,開始時木船與人均靜止,若人勻加速向右奔跑(沒有打滑)到右端并立即抱住桅桿,經(jīng)歷的時間是t=2s,船運動中受到水的阻力是船(包括人)總重的0.1倍,g取10m/s2,求:從人起跑到抱住桅桿之前的過程中。

(1)在圖中畫出人的受力示意圖;

(2)船的位移大小;

(3)人至少要做多少功。

 

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科目:高中物理 來源:2012屆江蘇省南京學(xué)大教育專修學(xué)校高一5月階段測試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

某健身游戲過程可簡化為以下物理模型。在平靜的水面上,有一長L=12m的木船,木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的總質(zhì)量m1=200kg,質(zhì)量為m2=50kg的人立于木船左端,開始時木船與人均靜止,若人勻加速向右奔跑(沒有打滑)到右端并立即抱住桅桿,經(jīng)歷的時間是t=2s,船運動中受到水的阻力是船(包括人)總重的0.1倍,g取10m/s2,求:從人起跑到抱住桅桿之前的過程中。

(1)在圖中畫出人的受力示意圖;
(2)船的位移大小;
(3)人至少要做多少功。

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科目:高中物理 來源:2012屆福建省漳州市薌城中學(xué)高三適應(yīng)性檢測理科綜合物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(19分)某健身游戲過程可簡化為以下物理模型。在平靜的水面上,有一長L=12m的木船,木船右端固定一直立桅桿,木船和桅桿的總質(zhì)量m1=200kg,質(zhì)量為m2=50kg的人立于木船左端,開始時木船與人均靜止,若人勻加速向右奔跑(沒有打滑)到右端并立即抱住桅桿,經(jīng)歷的時間是t=2s,船運動中受到水的阻力是船(包括人)總重的0.1倍,g取10m/s2,求:從人起跑到抱住桅桿之前的過程中。

(1)在圖中畫出人的受力示意圖;
(2)船的位移大小;
(3)人至少要做多少功。

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