【題目】如圖所示，為室內(nèi)冰雪樂園中一個游玩項目，傾斜冰面與水平面夾角θ＝30°，冰面長、寬均為L＝40 m，傾斜冰面兩側(cè)均安裝有安全網(wǎng)護(hù)欄，在冰面頂端中點，由工作人員負(fù)責(zé)釋放載有人的凹形滑板，與冰面相連的水平面上安有緩沖裝置(圖中未畫出)，使滑下者能安全停下。周末某父子倆前往游玩，設(shè)父親與滑板總質(zhì)量為M＝80 kg，兒子與滑板總質(zhì)量為m＝40 kg，父子倆準(zhǔn)備一起下滑，在工作人員靜止釋放的瞬間，父親沿水平方向推了一下兒子，父子倆迅速分開，并沿冰面滑下。不計一切阻力，重力加速度g取10 m/s2，父子倆均視為質(zhì)點。

(1) 若父子倆都能安全到達(dá)冰面底端(沒碰到護(hù)欄)，下滑的時間t多長？

(2) 父子倆都能安全達(dá)到冰面底端(沒碰到護(hù)欄)，父親在推兒子時最多做功W多少？

【答案】(1) 4 s(2) 750 J

【解析】試題分析：父子倆都沿冰面做類平拋運動，根據(jù)牛頓第二定律求出沿冰面向下的加速度，再根據(jù)運動學(xué)公式求出時間；把父子倆看成一個系統(tǒng)滿足動量守恒，再根據(jù)功能關(guān)系即可解題。

（1）父子倆都沿冰面做類平拋運動，沿冰面向下的加速度為：a＝gsin θ＝5 m/s2，兩者同時達(dá)到低端。

根據(jù)位移與時間關(guān)系： ，代入數(shù)據(jù)解得：t=4 s

(2)推開后，設(shè)父親獲得初速度為vM，兒子獲得初速度vm，

父子倆水平動量守恒，則：MvM＝mvm

因兒子質(zhì)量小些，只要兒子安全即可，水平滑動距離為，

則：根據(jù)位移與時間關(guān)系： ，

代入數(shù)據(jù)解得vm＝5 m/s，代入動量守恒式，得：vM＝2.5 m/s

根據(jù)功能關(guān)系：

代入數(shù)據(jù)得最多做功：W＝750 J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開始下落，不計阻力，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零．小球下降階段下列說法中正確的是

A. 從A→C位置小球重力勢能的減少大于小球動能的增加

B. 從A→D位置小球重力勢能的減少大于彈簧彈性勢能的增加

C. 在C位置小球動能最大

D. 在B位置小球動能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴，，某同學(xué)決定測量霧滴的噴射速度，他采用如圖1所示的裝置，一個直徑為d=40cm的紙帶環(huán)，安放在一個可以按照不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的固定轉(zhuǎn)臺上，紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A，在狹縫A的正對面畫一條標(biāo)志線.如圖1所示。在轉(zhuǎn)臺達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中噴射油漆霧滴，當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對平行時，霧滴便通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡。將紙帶從轉(zhuǎn)臺上取下來，展開平放，并與毫米刻度尺對齊，如圖圖2所示。

請你幫該同學(xué)完成下列任務(wù)：（只保留2位有效數(shù)字）

（1）設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標(biāo)志線的距離為s，則從圖2可知，其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離s1=__cm；速度最小的霧滴到標(biāo)志線的距離s2=______cm.

（2）如果轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的周期為T，則這些霧滴噴射速度范圍的計算表達(dá)式為v0=_______（用字母表示）

（3）如果以縱坐標(biāo)表示霧滴速度v0、橫坐標(biāo)表示霧滴距標(biāo)志線距離的倒數(shù)，畫出v0一圖線，如圖3所示，則可知轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的周期為T=________s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年4月2日，中國首個空間實驗室“天宮一號”墜入大氣層焚毀。天宮一號是中國首個“目標(biāo)飛行器”，其主要目的在于和神舟飛船（稱“追蹤飛行器”）配合完成交會對接飛行測試，為建設(shè)空間站積累經(jīng)驗。其在軌工作1630天，失聯(lián)759天，在地球引力下軌道高度不斷衰減，最終于4月2日早晨8點15分墜入大氣層焚毀。據(jù)報道，該次墜落沒有造成任何危險。天宮一號空間實驗室于2011年9月29日在酒泉發(fā)射升空，設(shè)計壽命兩年，軌道平均高度約為350km。作為中國空間站的前身，在役期間，天宮一號先后與神舟八號、九號、十號飛船配合完成六次交會對接任務(wù)，共計接待6名航天員，完成多項科學(xué)實驗。設(shè)“天宮一號”飛行器的軌道半徑為r，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，對于“天宮一號”在服役運行過程中，下列說法正確的是

A. 根據(jù)題中數(shù)據(jù)，可求出地球的質(zhì)量，

地球質(zhì)量也可表達(dá)為

B. “神州八號”飛船與“天宮一號”進(jìn)行對接時，“神州八號”飛船需要從低軌道加速

C. “天宮一號”飛行器運動的周期是

D. 天宮一號的航天員在一天內(nèi)可以看到日出的次數(shù)是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻忽略不計，R1=R2=R3=R閉合電鍵S，電壓表V的示數(shù)為U，電流表A的示數(shù)為Ⅰ。在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中，電壓表V的示數(shù)變化大小為△U，電流表A的示數(shù)變化大小為△I，下列說法正確的是

A. △U與△I的比值保持不變

B. Ⅰ先變大后變小

C. U先變小后變大

D. U與I乘積先變小后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年2月12日，長征三號乙運載火箭以“—箭雙星”的形式將北斗三號第五顆、第六顆全球組網(wǎng)導(dǎo)航衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道，這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，即采用圓軌道，軌道高度低于同步衛(wèi)星的軌道高度，萬有引力常量為已知，下列說法正確的是

A. 這兩輛衛(wèi)星在其軌道上運行的速率小于同步衛(wèi)星的速率

B. 如果已知這兩輛衛(wèi)星在其軌道上運行的周期可以計算出地球質(zhì)量

C. 如果已知這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運行的周期與軌道半徑可以計算出地球密度

D. 這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運行的速率小于第一宇宙速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角＝37°，導(dǎo)軌間距d＝0.4m，下端接有定值電阻R0＝4Ω，在導(dǎo)軌的CDEF矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌向上的勻強(qiáng)磁場，xDE＝5m，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)將一金屬棒在導(dǎo)軌上端由靜止釋放，金屬棒電阻R＝1Ω，經(jīng)t＝1s金屬棒運動到EF位置并開始做勻速運動，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，求：

（1）01s和12s時間內(nèi)通過金屬棒中的電流分別為多大；

（2）金屬棒的質(zhì)量及02s時間內(nèi)金屬棒中產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=6kg的絕熱氣缸（厚度不計），橫截面積為S=10cm2，倒扣在水平桌面上（與桌面有縫隙），氣缸內(nèi)有一絕熱的“T”型活塞固定在桌面上，活塞與氣缸封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞在氣缸內(nèi)可無摩擦滑動且不漏氣．開始時，封閉氣體的溫度為t0=270C，壓強(qiáng)P=0.5×105Pa，g取10m/s2，大氣壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa．求：

①此時桌面對氣缸的作用力大小；

②通過電熱絲給封閉氣體緩慢加熱到t2，使氣缸剛好對水平桌面無壓力，求t2的值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在學(xué)校開展的一次科技活動中，某同學(xué)為了用打點計時器驗證動量守恒定律，他設(shè)計了一個實驗，裝置如圖甲所示，他在長木板右端墊著薄木片平衡摩擦力后，再在小車A后面連上紙帶，前端粘有強(qiáng)力雙面膠，然后推動小車A使之做勻速直線運動，到達(dá)長木板下端時與原來靜止的小車B發(fā)生碰撞并粘合在一起繼續(xù)做勻速直線運動，電磁打點計時器所用電源的頻率為f。

（1）選擇一條比較理想的紙帶，每間隔4個點取一個計數(shù)點，并測得各計數(shù)點間的距離標(biāo)在紙帶上（如圖乙所示），A為運動的起點，則應(yīng)選______段來計算A碰撞前的速度。應(yīng)選____________段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）。

（2）小車A的質(zhì)量為m1，小車B的質(zhì)量為m2，則碰撞前兩小車的總動量為P1=_________，碰撞后兩小車的總動量P2=__________。（用m1、m2、x1、x2、x3、x4和f表達(dá)）

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同步練習(xí)冊答案