如圖所示,在游樂節(jié)目中,選手需要借助懸掛在高處的繩飛越對面的高臺上. 一質(zhì)量m=60kg的選手腳穿輪滑鞋以v0=7m/s的水平速度抓住豎直的繩開始擺動,選手可看作質(zhì)點,這時,繩子的懸掛點到選手的距離L=6m.當繩擺到與豎直方向夾角θ=37°時,選手放開繩子。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量.取重力加速度g="10m/s2," sin370=0.6,cos370=0.8.求:
(1)選手放開繩子時的速度大;
(2)選手放開繩子后繼續(xù)運動到最高點時,剛好可以站到水平傳送帶A點, 傳送帶始終以v1=3m/s的速度勻速向左運動,傳送帶的另一端B點就是終點,且SAB=3.75m.若選手在傳送帶上不提供動力自由滑行,受到的摩擦阻力為自重的0.2倍,通過計算說明該選手是否能順利沖過終點B,并求出選手在傳送帶上滑行過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。
(1)5m/s (2)x=4m>3.75m,所以可以順利沖過終點;Q = 990J
解析試題分析:(1)據(jù)題意,當選手以v0=7m/s的水平速度抓住豎直的繩開始擺動,擺角為θ=37°時,據(jù)機械能守恒定律有:
經(jīng)計算的v=5m/s
(2)當選手放手后在水平方向的速度為
vx=vcos37°=4m/s
則選手到達傳送帶上后,以4m/s的速度向右運動,則據(jù)
則選手滑動距離為x=4m>SAB=3.75m,所以選手可以通過傳送帶。
當選手在傳送帶上滑動過程中末速度為v1,由于選手做勻減速直線運動,則有:
則選手在傳送帶上的運動時間為:t=1.5s
選手和傳送帶的相對位移為:
則選手在傳送帶上產(chǎn)生的熱量為:
Q=fΔx=990J
考點:本題考查機械能守恒定律、運動的分解、運動學關系和熱量的計算。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,傾角為α的光滑斜面與半徑為R=0.4 m半圓形光滑軌道在同一豎直平面內(nèi),其中斜面與水平面BE光滑連接,水平面BE長為L=0.4 m,直徑CD沿豎直方向,C、E可看做重合,F(xiàn)有一可視為質(zhì)點的小球從斜面上距B點豎直距離為H的地方由靜止釋放,小球在水平面上所受阻力為其重力的。(取g=10 m/s2)求:
(1)若要使小球經(jīng)E處水平進入圓形軌道且能沿軌道運動,H至少要有多高?如小球恰能沿軌道運動,那么小球在水平面DF上能滑行多遠?
(2)若小球靜止釋放處離B點的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的G點,求此h的值。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)一客運列車勻速行駛,其車輪在軌道間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1 次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0s。在相鄰的平行車道上有一列貨車,當該旅客經(jīng)過貨車車尾時,貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進方向運動。該旅客在此后的20.0s內(nèi),看到恰有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根軌道的長度為25.0m,每節(jié)貨車車廂的長度為15.0m,貨車車廂間距不計。求:
(1)客車運行的速度大小;
(2)貨車運行加速度的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)在同一水平面上,一輛小車從靜止開始以a=1 m/s2的加速度前進.有一人在車后與車相距x0=25 m處,同時開始以v0=6 m/s的速度勻速追車,人與車前進方向相同,則人能否追上車?若追不上,求人與車的最小距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
小球從斜面的頂端滾下的運動可看作勻加速直線運動,如圖所示是用閃光照相機拍攝的小球在斜面上運動的一段,已知照相時間間隔為0.1s,且O點是0.4 s時小球所處的位置,試根據(jù)此 圖計算:
(1)小球從O點到B點的平均速度;
(2)小球在A點和B點的瞬時速度;
(3)小球運動的加速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)一輛值勤的警車停在一條直公路的道邊,當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,決定前去追趕,經(jīng)Δt=2.5 s警車發(fā)動起,以加速度a=2 m/s2做勻加速運動,若警車能達到的最大速度是vm=12 m/s,達到最大速度后以該速度勻速運動.試問:
(1)警車發(fā)動起后要多長時間才能追上違章的貨車?
(2)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)為把貨箱送到高處,搭成如圖所示的傳動裝置,先用機械桿把貨箱推至皮帶底端,然后經(jīng)傳送帶把貨箱送至預定位置。A處每隔1秒就有靜止的質(zhì)量的貨物(可視為質(zhì)點)被機械桿向左推出,機械桿對貨物的推力F為恒力,大小為,與水平面間夾角,行至B點時撤掉F,因水平面與皮帶間有轉(zhuǎn)角,貨物經(jīng)B點時速度會突減一半,傳送帶若不轉(zhuǎn)動,貨物到達頂端的C點時速度恰好為零,C點處的工人立刻將貨物搬走。已知AB的長度L=16m,貨物與水平面間的動摩擦因數(shù),傳送帶BC的長度,動傳送帶與水平面間傾角,()試求:
(1)傳送帶與貨箱之間的動摩擦因數(shù);
(2)為了加快貨物的傳送速度,C點處的工人轉(zhuǎn)身去開動傳送帶開關,使傳送帶立刻獲得的速度逆時針轉(zhuǎn)動,傳送帶開始動轉(zhuǎn)時恰好有一貨箱到達了C點,工人卻未能及時將其搬走而造成與下一個貨箱在傳送帶上相撞。求這兩個貨物箱在傳送帶上相撞的位置到C點的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一長木板在水平地面上運動,在t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運動的速度-時間圖象如圖中實線所示,0~0.5 s內(nèi)物塊運動的速度-時間圖象如圖中粗虛線所示.己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且物塊始終在木板上.取重力加速度的大小g="10" m/s2,求:
(1)物塊與木板間動摩擦因數(shù)、木板與地面間的動摩擦因數(shù);
(2)從t=0時刻到物塊與木板均停止運動時,物塊相對于木板的位移的大。
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