【題目】雪崩是自然災(zāi)害之一,我們?cè)诘茄┥胶托蕾p雪山的美景時(shí),一定要注意安全。某攝影愛好者站在傾角為37°的斜坡底端正在對(duì)斜坡頂端的美景進(jìn)行拍攝,t0=0時(shí),在距坡底為L=45m處發(fā)生雪崩,攝影受好者發(fā)現(xiàn)后經(jīng)過t1=1s的反應(yīng)時(shí)間,從靜止開始以的加速度逃離。當(dāng)攝影者的速度達(dá)到6m/s后就不能再加速了,并以此速度做勻速運(yùn)動(dòng),如圖所示。已知雪塊(可視為質(zhì)點(diǎn))與坡面和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,假設(shè)雪塊從坡面滑向水平面時(shí)速度大小不變。
(1)求雪塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小和下滑的時(shí)間;
(2)攝影者站在距坡底至少多遠(yuǎn)處才能安全逃離。
【答案】(1)18m/s,5s;(2)12m
【解析】
(1)當(dāng)雪塊在斜坡上運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)受力情況由牛頓第二定律可知
代入數(shù)據(jù)解得
a=3.6m/s2
設(shè)雪塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v,下滑過程中根據(jù)速度與位移的關(guān)系有
代入數(shù)據(jù)解得
v=18m/s
根據(jù)速度與時(shí)間的關(guān)系有
代入數(shù)據(jù)解得
t=5s
(2)人加速到最大速度需要的時(shí)間為
又由于人的反應(yīng)時(shí)間為1s,故當(dāng)雪塊到達(dá)斜面底端時(shí),人恰好達(dá)到最大速度,所以人的位移為
此后雪塊在水平面做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)雪塊質(zhì)量為m,則加速度大小為
人做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)人開始站在離坡底的距離為x,則要使人安全逃離當(dāng)雪塊與人的速度相等時(shí)恰好追上人x最小,故對(duì)雪塊有
,
對(duì)人有
它們位移關(guān)系有
聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得
x=12m
即攝影者站在距坡底至少12m遠(yuǎn)處才能安全逃離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小燈泡通電后其電流 I 隨所加電壓 U 變化的圖線如圖所示,P 為圖線上一點(diǎn),PN為圖線的切線,PQ 為 U 軸的垂線,PM 為 I 軸的垂線。則下列說法中正確是( )
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大
B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為
C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為
D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電功率值等于圖中陰影部分面積大小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變時(shí),其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化,這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變電阻效應(yīng)。圖甲所示,用來稱重的電子吊秤,就是利用了這個(gè)應(yīng)變效應(yīng)。電子吊秤實(shí)現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認(rèn)為形狀不變),拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電壓或電流),從而完成將所稱物體重量變換為電信號(hào)。
物理小組找到一根拉力敏感電阻絲RL,其阻值隨拉力F變化的圖象如圖乙所示,小組按圖丙所示電路制作了一個(gè)簡(jiǎn)易“吊秤”。電路中電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=1Ω;靈敏毫安表量程為10mA,內(nèi)阻Rg=50Ω;R1是可變電阻器,A、B兩接線柱等高且固定,F(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質(zhì)光滑絕緣環(huán),將其兩端接在A、B兩接線柱之間固定不動(dòng)。通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起,不計(jì)敏感電阻絲重力,現(xiàn)完成下列操作步驟:
步驟a.滑環(huán)下不吊重物時(shí),閉合開關(guān)調(diào)節(jié)可變電阻R1使毫安表指針滿偏;
步驟b.滑環(huán)下吊上已知重力的重物G,測(cè)出電阻絲與豎直方向的夾角為θ;
步驟c.保持可變電阻R1接入電路電阻不變,讀出此時(shí)毫安表示數(shù)I;
步驟d.換用不同已知重力的重物,掛在滑環(huán)上記錄每一個(gè)重力值對(duì)應(yīng)的電流值;
步驟e:將電流表刻度盤改裝為重力刻度盤。
(1)試寫出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關(guān)系式F=____;
(2)設(shè)R-F圖象斜率為k,試寫出電流表示數(shù)I與待測(cè)重物重力G的表達(dá)式I= ___(用E、r、R1、Rg、R0、k、θ表示);
(3)若R-F圖象中R0=100Ω,k=0.5Ω/N,測(cè)得θ=60°,毫安表指針半偏,則待測(cè)重物重力G=___ N;
(4)關(guān)于改裝后的重力刻度盤,下列說法正確的是(_____)
A.重力零刻度線在電流表滿刻度處,刻度線均勻
B.重力零刻度線在電流表零刻度處,刻度線均勻
C.重力零刻度線在電流表滿刻度處,刻度線不均勻
D.重力零刻度線在電流表零刻度處,刻度線不均勻
(5)若電源電動(dòng)勢(shì)不變,內(nèi)阻變大,其他條件不變,用這臺(tái)“簡(jiǎn)易吊秤”稱重前,進(jìn)行了步驟a操作;則測(cè)量結(jié)果___(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一根輕繩一端固定于豎直墻上的A點(diǎn),另一端繞過輕質(zhì)動(dòng)滑輪懸掛一質(zhì)量為m的重物,其中繩子的PA段處于水平狀態(tài);另一根輕繩一端與輕質(zhì)動(dòng)滑輪相連,另一端繞過輕質(zhì)定滑輪后,在細(xì)繩的端點(diǎn)O處施加水平向左的拉力,使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),不計(jì)一切摩擦。下列說法正確的是( 。
A.O處所施加水平向左的拉力大小等于mg
B.O處所施加水平向左的拉力大小等于mg
C.QP段繩子與水平方向的夾角為45°
D.QP段繩子與水平方向的夾角為60°
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某同學(xué)站在體重計(jì)上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程;由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。她穩(wěn)定站立時(shí),體重計(jì)的示數(shù)為A0, 關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.“起立”過程中,體重計(jì)的示數(shù)一直大于A0
B.“起立”過程中,先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象
C.“下蹲"過程中,體重計(jì)的示數(shù)一直小于A0
D.“起立”、“下蹲”過程,都能出現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)小于A0的現(xiàn)象
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,把帶正電金屬球A,靠近不帶電的驗(yàn)電器B,則( )
A.驗(yàn)電器金屬箔片不張開,因?yàn)榍?/span>A沒有和B接觸
B.驗(yàn)電器金屬箔片張開,因?yàn)檎麄(gè)驗(yàn)電器都帶上了正電
C.驗(yàn)電器金屬箔片張開,因?yàn)檎麄(gè)驗(yàn)電器都帶上了負(fù)電
D.驗(yàn)電器金屬箔片張開,因?yàn)轵?yàn)電器金屬箔片帶上了正電
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】泵浦消防車又稱“泵車”,指搭載水泵的消防車,其上裝備消防水泵、消防炮和其他消防器材,抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后可利用現(xiàn)場(chǎng)消防栓或水源直接吸水滅火,某輛消防車的額定功率為 120kW,消防炮的流量為48L/s。某次一高層建筑離地面高為75m 處發(fā)生火情,為能有效滅火,消防員將消防炮升高到離地80m 后將炮口水平擺放,使水柱恰能噴到著火點(diǎn),已知消防炮口到著火點(diǎn)的水平距離為40m,水的密度為1103kg/m3,不計(jì)空氣阻力,則
A.消防炮出水速度大小為10m/s
B.消防車的抽水效率約為64%
C.如火情向上蔓延,則必須升高消防炮的高度才能有效滅火
D.如消防炮的流量可調(diào),則僅增大消防炮的流量時(shí)仍能有效滅火
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在某平直公路上,汽車由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到某一值時(shí),立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后滑行至停止,其v-t圖象如圖所示。汽車牽引力為F,運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦阻力恒為Ff,全過程中牽引力所做的功為W1,克服摩擦阻力做的功為W2,則下列關(guān)系中正確的是
A. F:Ff = 4:1 B. F:Ff = 1:3 C. W1:W2= 4:3 D. W1:W2= 3:4
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