(14分)某電視臺(tái)“快樂(lè)向前沖”節(jié)目中的場(chǎng)地設(shè)施如題圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng),水面上漂浮著一個(gè)半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L(zhǎng),平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會(huì)被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺(tái)出發(fā)后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的?
(3)若電動(dòng)懸掛器開動(dòng)后,針對(duì)不同選手的動(dòng)力與該選手重力關(guān)系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動(dòng)到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時(shí),因恐懼沒(méi)有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動(dòng)機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計(jì)算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?

(1) w≤     (2) 2s     (3) 2m

解析試題分析:(1)設(shè)人落在距圓心R/2處不至被甩下,最大靜摩擦力提供向向心力
則有:μmg ≥ mω2R/2         (2分)
即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)滿足w≤    (2分)
(2)沿水平加速段位移為x1,時(shí)間t1;平拋時(shí)水平位移為x2,時(shí)間為t2
則加速時(shí)有x1=at2/2     (1分)
v = atl        (1分)
平拋運(yùn)動(dòng)階段 x2 = vt2      (1分)
H=gt2/2     (1分)
全程水平方向:x1+ x2 = L   (1分)
代入已知各量數(shù)值,聯(lián)立以上各式解得tl = 2s  (1分)
(3)由(2)知 v =" 4" m/s,且F = 0.6mg,
設(shè)阻力為f,繼續(xù)向右滑動(dòng)加速度為a;,滑行距離為x3
加速段F-f=ma   (1分)
減速段-f=ma    (1分)      
02-v2=2ax3    (1分)
聯(lián)立以上三式解得x3 = 2m   (1分)
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用、平拋運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系的應(yīng)用。

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:計(jì)算題

(8分)如圖所示,在京昆高速公路266 km處安裝了一臺(tái)500萬(wàn)像素的固定雷達(dá)測(cè)速儀,可以準(zhǔn)確抓拍超速車輛以及測(cè)量運(yùn)動(dòng)車輛的加速度.若B為測(cè)速儀,A為汽車,兩者相距355 m,此時(shí)刻B發(fā)出超聲波,同時(shí)A由于緊急情況而急剎車,當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí),A恰好停止,且此時(shí)A、B相距335 m,已知聲速為340 m/s。

(1)求汽車剎車過(guò)程中的加速度;
(2)若該路段汽車正常行駛時(shí)速度要求在60km/h~110km/h,則該汽車剎車前的行駛速度是否合法?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,AB為半徑R=0.8m的1/4光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對(duì)接.小車質(zhì)量M=3kg,車長(zhǎng)L=2.06 m,車上表面距地面的高度h=0.2m.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,由軌道頂端無(wú)初速釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,當(dāng)車運(yùn)行了1.5 s時(shí),車被地面裝置鎖定.(g=10m/s2)試求:

(1)滑塊到達(dá)B端時(shí),軌道對(duì)它支持力的大;
(2)車被鎖定時(shí),車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過(guò)程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小;
(4)滑塊落地點(diǎn)離車左端的水平距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上,木板的質(zhì)量為M="4" kg,長(zhǎng)度為L(zhǎng)="1.4" m;木板的右端停放著一個(gè)小滑塊,小滑塊質(zhì)量為m=1 kg,其尺寸遠(yuǎn)小于木板長(zhǎng)度,它與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4,若滑塊所受的最大靜摩擦力是相同壓力下滑動(dòng)摩擦力的1.2倍,取g="10" m/s2,問(wèn):

(1)現(xiàn)用水平恒力F作用于木板上,為了能使木板能從滑塊下抽出來(lái),恒力F的大小范圍是多少?
(2)若其它條件不變,水平恒力F=28 N,欲抽出木板,水平恒力至少要作用多長(zhǎng)時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)一物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng),在2s內(nèi)通過(guò)的位移為6m,在緊接著的1s內(nèi)通過(guò)的位移也為6m。求物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)以速度為=10m/s勻速行駛的汽車在第2s末關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),以后作勻減速直線運(yùn)動(dòng),第3s內(nèi)的平均速度是9m/s,試求:
⑴汽車作減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a;
⑵汽車在10s內(nèi)的位移x。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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(1)工件在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
(2)欲使工件用最短時(shí)間由A至B,傳送帶的速度至少為多少?
(3)求出工件從A至B的時(shí)間t隨皮帶運(yùn)動(dòng)速度v的變化的函數(shù)關(guān)系式,并盡可能準(zhǔn)確地畫出t--v圖像,要標(biāo)明關(guān)鍵坐標(biāo)值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,電動(dòng)傳送帶以恒定速度運(yùn)行,傳送帶與水平面的夾角,現(xiàn)將質(zhì)量m=20kg的物品箱輕放到傳送帶底端,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物品箱被送到h=1.8m的平臺(tái)上,已知物品箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),不計(jì)其他損耗,則每件物品箱從傳送帶底端送到平臺(tái)上,需要多少時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

一個(gè)硬幣比一張紙片下落得快,是因?yàn)椋?nbsp;   )

A.硬幣受到的重力比紙片大 B.硬幣的質(zhì)量比紙片大
C.硬幣受到的合外力比紙片大 D.硬幣受到空氣阻力的影響比紙片小

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同步練習(xí)冊(cè)答案