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;
(3)人至少要做多少功。
(1)人受到重力、支持力和水平向右的摩擦力(2)0.4m(3)
(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0.4m⑦(2分)
(3)根據(jù)能量守恒,此過程中人至少所做的功應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
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中,下列敘述中正確的是(    )
A.球的加速度的最大值,不一定大于重力加速度g
B.球所受彈力的最大值,一定大于其重力的2倍
C.小球的動能逐漸減小,而小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能保持不變
D.小球與彈簧組成的系統(tǒng)的勢能先減少后增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球與彈簧Ⅰ和水平細線Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q.小球靜止時,Ⅰ中拉力大小為F1,Ⅱ中拉力大小為F2,當僅剪斷Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬間時,球的加速度a應是 (    )
A.若斷Ⅰ,則a=g,方向豎直向下
B.若斷Ⅱ,則a=,方向水平向左
C.若斷Ⅰ,則a=,方向沿Ⅰ的延長線
D.若斷Ⅱ,則a=g,方向豎直向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,為車站使用的水平傳送帶模型,傳送帶的水平部分長度L=8m,傳送帶的皮帶輪的半徑均為R=0.2m,傳送帶的上部距地面的高度為h =0.45m,現(xiàn)傳送一旅行包,已知旅行包與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,皮帶輪與皮帶之間始終不打滑,g取10m/s2。討論下列問題:

(1)若傳送帶靜止,旅行包(可視為質(zhì)點)以v0=10m/s的初速度水平地滑上傳送帶。旅行包滑到B點時,若人沒有及時取下旅行包,旅行包將從B端滑落,則包的落地點距B端的水平距離為多少?
(2)若旅行包在A端無初速釋放,皮帶輪以ω1=40rad/s的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動,則旅行包落地點距B端的水平距離又為多少?
(3)若旅行包無初速地釋放,設皮帶輪ω≥10rad/s角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動時,畫出旅行包落地點距B端的水平距離s隨皮帶輪的角速度ω變化的圖象。(取,只需畫出圖像,不要求寫出計算過程)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強磁場,F(xiàn)將一邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中,使線框平面與磁鐵場垂直,且bc邊與磁場邊界MN重合。當t=t0時,對線框的ad邊與磁場邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時間變化的圖線。由以上條件可知,磁場的磁感應強度B的大小為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用力F拉一物體使其以加速度a在水平面上做勻加速直線運動,力F的水平分量為F1,如圖所示.若以與F1大小、方向都相同的力F’代替力F拉此物體,使物體產(chǎn)生的加速度為2,則(        )
A.當該水平面光滑時,a’<a
B.當該水平面光滑時,a’=a
C.當該水平面粗糙時,a’<a
D.當該水平面粗糙時,a’>a

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為m的鋁球用細線懸掛靜止在足夠深的油槽中(如圖甲),某時刻剪斷細線,鋁球開始在油槽中下沉運動,通過傳感器得到鋁球的加速度隨下沉速度變化的圖像如圖乙所示,已知重力加速度為g,且鋁球速度為零摩擦阻力也為零。根據(jù)上述信息,下列說法正確的是(  。
A.鋁球下沉的速度越來越小
B.開始釋放時,鋁球加速度
C.鋁球下沉過程中與油的力
D.鋁球下沉過程機械能的減少量等于克服油所受摩擦阻力所做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

傾角θ=37°,質(zhì)量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。質(zhì)量m=2kg的木塊置于斜面頂端,從靜止開始勻加速下滑,經(jīng)t=2S到達底端,運動路程L=4m,在此過程中斜面保持靜止()。求:

(1)物體到達底端時速度大。
(2)地面對斜面的支持力大。
(3)地面對斜面的摩擦力大小與方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示, ,,A與桌面動摩擦因數(shù), B與地面間的距離s=0.8m,由靜止開始釋放,運動過程中A未碰到滑輪,g=10m/s2,關于兩者的運動情況,下列說法正確的是(   )
A.B落到地面時的速度為1.79m/s
B.B落到地面時的速度為0.8m/s
C.B落地后,A在桌面上能繼續(xù)滑行的距離為0.16m
D.B落地后,A在桌面上能繼續(xù)滑行的距離為0.8m

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