15．啤酒杯游戲是一種娛樂性很強的游戲．選手們?nèi)魧⑵【票刂L桌推向指定的區(qū)域（有效區(qū)域），視為成功；若沒有到達或超過指定區(qū)域，則視為失敗，其簡化模型如圖所示，AD為長為l1=5m的桌面，AB為推杯子區(qū)域，選手們可將杯子放在該區(qū)域的任何地方，推杯子時不能超過此區(qū)域．CD為有效區(qū)域，杯子到達此區(qū)域才有效．已知AB長度為l2=0.8m，CD長度為l3=1m，杯子的質(zhì)量為0.5kg，杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4．假定選手們作用在杯子上的力為恒力，杯子沿AD做直線運動．
（1）若將杯子從A點推到B點，選手要能成功，則作用在杯子上的推力至少為多少？
（2）若某選手作用在杯子上的推力為F=20N，從A點開始推杯子，選手要能成功，力的作用距離最多為多少？

分析 （1）杯子在AB段加速運動，BC段減速運動，當推力最小時，杯子剛好到達C點，根據(jù)牛頓第二定律求得加速和減速階段的加速度，利用運動學公式求得即可；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求得加速和減速階段的加速度，根據(jù)運動學公式即可求得

解答 解：（1）從B到C杯子做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可知μmg=ma1，有運動學公式可知v2=2a1（l1-l2-l3）
從A到B杯子做勻加速運動，v2=2a2l2
在此過程中，F(xiàn)-μmg=ma2
聯(lián)立解得F=10N
（2）設推力的距離為x，杯子做減速運動到D點，v′2=2a1（l1-x）
杯子做加速運動，F(xiàn)-μmg=ma3
v′2=2a3x
聯(lián)立解得x=0.5m
答：（1）若將杯子從A點推到B點，選手要能成功，則作用在杯子上的推力至少為10N
（2）若某選手作用在杯子上的推力為F=20N，從A點開始推杯子，選手要能成功，力的作用距離最多為0.5m

點評 解決該問題的突破口為找到問題對應的臨界狀態(tài)．根據(jù)臨界狀態(tài)的物理條件列出等式，關鍵是抓住臨界條件

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．為了“探究加速度與力質(zhì)量的關系”，某同學的實驗方案如圖1所示，他想用鉤碼的重力mg表示小車受到的合外力（小車質(zhì)量為M）

a/ms-20.601.602.603.10
F/N1.02.03.03.5
請完成下列填空或作圖
（1）M遠大于m（選填“遠大于、遠小于、等于”）；
（2）如圖2是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=1s，距離如圖，則紙帶的加速度大小為0.02m/s2．
（3）在一次實驗中，控制小車質(zhì)量M一定，探究加速度與力的關系，數(shù)據(jù)如表：
a．請在如圖3的坐標紙內(nèi)描點作a-F圖象
b．上述圖線不通過原點的原因是未平衡摩擦力或未能完全平衡；
c．小車質(zhì)量M=1kg．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，一塊質(zhì)量為M=2kg，長為L=3m的均質(zhì)薄木板靜止在足夠長的水平桌面上，木板的左端靜止擺放質(zhì)量為m=1kg的小木塊（可視為質(zhì)點），薄木板和小木塊之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1，薄木板和地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.2．t=0s時刻在M上施加一恒定水平向左拉力F=12N，g取10m/s2．求：
（1）F剛作用在木板上時M和m的加速度各是多大？
（2）如果F一直作用在M上，經(jīng)多少時間m離開M？
（3）若t=1s末撤去F，再經(jīng)多少時間M、m第一次速度相同？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，小車上有一固定的水平橫桿，橫桿左邊有一輕桿與豎直方向成θ角并與橫桿固定，下端連接一質(zhì)量為m1的小鐵球，橫桿右邊用一根細線吊一質(zhì)量為m2小鐵球，當小車向右做加速運動時，細線保持與豎直方向成α角，若θ＜α，則下列說法正確的是（　�。�
A．輕桿對小球的彈力方向沿著輕桿方向向上
B．輕桿對小球的彈力方向與細線平行
C．輕桿對小球的彈力與細線對小球的彈力大小相等
D．此時小車的加速度為gtanα

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．高空跳水處一種十分驚險的跳水運動．運動員從很高的懸崖上或特制的超過跳臺上起跳并完成空中動作后入水．一位高空跳水運動員從25m高的超過跳臺上跳下，假設他從靜止開始離開跳臺并沿豎直方向向下運動，落入水池中．已知水對他的阻力（包括浮力）是他重力的3.5倍，空氣對他的阻力是他重力的0.2倍．g=10m/s2．求：
（1）他剛到達水面時的速度是多大？
（2）為了保證運動員的安全，水池至少多深？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．高空拋物給人身安全和財產(chǎn)安全帶來嚴重威脅，假定某人將質(zhì)量約為1kg的磚塊從15樓（約45m高）窗口釋放，磚塊正好砸中停在樓下的轎車，致使轎車頂部被砸中部位嚴重下凹，磚塊砸中轎車至速度減為零，經(jīng)歷的時間約為0.01s，忽略磚塊的初速度及水平方向的運動，忽略空氣阻力，取g=10m/s2．
（1）求磚塊砸中轎車前瞬間的速度v；
（2）估算磚塊砸中轎車過程中對車頂?shù)钠骄鶝_擊力大小FN．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．在光滑的水平面上有一個物體同時受到兩個水平力F1和F2的作用，在第1s內(nèi)保持靜止，若力F1和F2隨時間的變化如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．物體在1s末到5s末的速度先增大后減小，物體的加速度逐漸減小
B．物體在1s末到3s末的速度一直在增大，加速度的大小逐漸減小
C．物體在第4s內(nèi)的速度逐漸增大，但加速度逐漸減小
D．物體在第5s末的加速度為零，速度達到最大值

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿水平地面以加速度a做勻加速直線運動，物體和地面間的動摩擦系數(shù)為μ，則物體所受滑動摩擦力的大小為（　�。�
A．Fcosθ-maB．ma-FcosθC．μ（mg+Fsinθ）D．μmg

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．表面光滑、半徑為R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′處有一無摩擦定滑輪，輕質(zhì)細繩兩端各系一個可視為質(zhì)點的小球掛在定滑輪上，如圖所示．兩小球平衡時，若滑輪兩側(cè)細繩的長度分別為L1=2.4R和L2=2.5R，則這兩個小球的質(zhì)量之比為$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$，小球與半球之間的壓力之比為$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}}$，則以下說法正確的是（　�。�
A．$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$=$\frac{24}{25}$B．$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$=$\frac{25}{24}$C．$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}}$=1D．$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}}$=$\frac{24}{25}$

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