15．滑板運(yùn)動(dòng)是利用汽艇（未畫出）牽引運(yùn)動(dòng)員在水上滑行的一種運(yùn)動(dòng)（如圖所示），滑行時(shí)汽艇用一根直徑為6.3cm，長(zhǎng)23cm的拖索拖拉，且拖索頭上裝有一根直徑為25cm～28cm的木質(zhì)握把供滑水運(yùn)動(dòng)員握持．設(shè)一個(gè)質(zhì)量為M=70kg的運(yùn)動(dòng)員，使用一個(gè)質(zhì)量為m=10kg的滑板滑水，若帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)員的汽艇以其額定功率P=21kw水平拉著運(yùn)動(dòng)員以速度v=108km/h做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽艇受到空氣和水的阻力恒為f=100N，水對(duì)滑板的作用力垂直于板面，則
（1）運(yùn)動(dòng)員所受水平拉力為多大？
（2）運(yùn)動(dòng)員腳下滑板與水平方向的夾角θ應(yīng)為多大？

分析 對(duì)汽艇、滑板和運(yùn)動(dòng)員整體分別受力分析，由共點(diǎn)力的平衡條件列式求解拉力的大小，支持力方向與豎直方向的夾角等于滑板與水平方向的夾角．

解答 解：（1）對(duì)汽艇受力分析如圖甲，據(jù)平衡條件有：
F=T+f
而F=$\frac{P}{v}$=$\frac{21×1000}{30}$=700N
故T=F-f=700-100=600N
（2）對(duì)人和滑板受力分析如圖乙，水平方向：
T=FNcosθ
豎直方向：（M+m）g=FNsinθ
解得：θ=arctan$\frac{4}{3}$≈53°
答：（1）運(yùn)動(dòng)員所受水平拉力為600N；
（2）運(yùn)動(dòng)員腳下滑板與水平方向的夾角θ應(yīng)為53°．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是受力分析后根據(jù)平衡條件列式分析，注意汽艇受牽引力根據(jù)公式P=Fv列式求解，基礎(chǔ)題目．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖，長(zhǎng)為0.49m的木板A的質(zhì)量為1kg，板上右端有物塊B，質(zhì)量為3kg，他們一起在光滑水平面上向左做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v0=2.0m/s，木板與等高的豎直固定擋板C發(fā)生碰撞，時(shí)間極短，沒(méi)有機(jī)械能損失，物塊與木板之間的摩擦系數(shù)為μ=0.5取g=10m/s2
求：（1）第一次碰撞后，A、B的共同速度的大小和方向？
（2）第一次碰撞后，A、C之間的最大距離是多少？
（3）A與固定的擋板C碰撞幾次以后B可以脫離A板？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖為生活中常見的懸掛重物裝置的示意圖．桿的A端和繩的B端固定在豎直墻壁上，桿與繩連A結(jié)于O點(diǎn)，它們之間的夾角為30°．O點(diǎn)下方懸掛的靜止重物重為50N．求繩和桿對(duì)O點(diǎn)產(chǎn)生的作用力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖，運(yùn)動(dòng)員打開傘后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，將在空中保持勻速降落．已知運(yùn)動(dòng)員和他身上裝備的總重力為G，有8條相同的拉線（圖中未畫出所有拉線，拉線重力不計(jì)），一端與飛行員相連（拉線重力不計(jì)），另一端均勻分布在傘面邊緣上，每根拉線和豎直方向都成300角．那么每根拉線上的張力大小為（　　）
A．$\frac{{\sqrt{3}}}{12}G$B．$\frac{{\sqrt{3}}}{16}G$C．$\frac{1}{8}G$D．$\frac{1}{4}G$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖，該波的波速為80厘米/秒，方向沿x軸的負(fù)方向．試根據(jù)此圖求：
（1）波形圖中B點(diǎn)的振動(dòng)方向和振幅；
（2）這列波的周期；
（3）求出在這0.15秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)O通過(guò)的路程．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，如圖（b）所示，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．
 （1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：
①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；
③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器這彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的彈簧；
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；
⑥先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后放開滑塊1，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；
⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖（b）所示；
⑧測(cè)得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g．試完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．
（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為0.620kg•m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為0.618kg•m/s（保留三位有效數(shù)字）．
（3）試說(shuō)明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．在電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪實(shí)驗(yàn)中所用靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流的關(guān)系是：當(dāng)電流從正接線柱流入電流表G時(shí)，指針偏向正接線柱一側(cè)，某同學(xué)用這個(gè)電表探測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)2兩側(cè)的等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，把接電流表正接線柱的E1探針觸在基準(zhǔn)點(diǎn)2上，把接負(fù)接線柱的E2探針接觸在紙上某一點(diǎn)，如圖所示，若發(fā)現(xiàn)電表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，該同學(xué)移動(dòng)E2的方向正確的是（　�。�
A．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2向右移動(dòng)
B．若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2向左移動(dòng)
C．若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，E2向右移動(dòng)
D．若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，E2向左移動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．如圖所示，R3=3Ω，理想電壓表讀數(shù)為2V，理想電流表讀數(shù)為$\frac{4}{3}$A，某段電路發(fā)生故障后，兩表的讀數(shù)變?yōu)?.5V和1.5A，求：
（1）電路中哪一部分發(fā)生了故障？是何故障？
（2）R1、R2阻值各是多少？
（3）電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r各是多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，一塊涂有碳黑的玻璃板，質(zhì)量為2kg，在拉力F的作用下，由靜止開始豎直向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，一個(gè)裝有水平振針的振動(dòng)頻率為5Hz的固定電動(dòng)音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線，量得OA=15cm，AB=25，BC=35cm．求：
（1）從開始玻璃板從靜止下落到運(yùn)動(dòng)到畫出C點(diǎn)的時(shí)間？
（2）玻璃板的加速度？
（3）拉力F為多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案