【題目】中央電視臺(tái)近期推出了一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶．選手們從起點(diǎn)開(kāi)始用力推瓶一段時(shí)間后，放手 讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過(guò)程中倒下均視為失�。浜�(jiǎn)化模型如圖所示，AC是長(zhǎng)度為L1＝5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開(kāi)始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域．已知BC長(zhǎng)度為L2＝1m，瓶子質(zhì)量為m＝0.5kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，(g取10 m/s2)假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想游戲獲得成功，試問(wèn)：

(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)多少？

(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？

【答案】（1） （2）0.4m

【解析】試題分析：（1）受力分析后，先根據(jù)牛頓第二定律求解出瓶子加速和減速時(shí)的加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解出瓶子恰好滑動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)推力的作用時(shí)間；（2）瓶子恰好滑動(dòng)到B點(diǎn)，推力的作用距離最短；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解即可．

（1）要想游戲獲得成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為零，力作用時(shí)間最長(zhǎng)，設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為，有力作用時(shí)瓶做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，時(shí)刻瓶的速度為v，力停止作用后瓶做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)加速度大小為，由牛頓第二定律得：①，②

加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移③

減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移④

位移關(guān)系滿(mǎn)足：⑤

又⑥

由以上各式解得：

（2）要想游戲獲得成功，瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零，力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則：⑦

⑧

聯(lián)立解得：d=0.4m

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：

【題目】如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡上運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是：1 s，2 s，3 s, 4 s．下列說(shuō)法正確的是( )

A. 物體在AB段的平均速度為1 m/s

B. 物體在ABC段的平均速度為m/s

C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度

D. 物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的情況如下圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖．

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______。

A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法

（2）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的下列說(shuō)法中正確的是_____。

A．同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)

B．實(shí)驗(yàn)中，只需記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置

C．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角必須取90°

D．拉橡皮筋的拉力大小不能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程

（3）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是_____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖是“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，已知交流電源的頻率是50HZ，紙帶上每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則在打D點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度是__________m/s,如果小車(chē)系在紙帶的F端，那么小車(chē)將做____________直線運(yùn)動(dòng)（填“勻加速”或“勻減速”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一豎直光滑絕緣的管內(nèi)有一勁度系數(shù)為k的絕緣彈簧，其下端固定于地面，上端與一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球A相連，整個(gè)空間存在一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球A靜止時(shí)彈簧恰為原長(zhǎng)。另一質(zhì)量也為m的不帶電的絕緣小球B從距A為的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，與A發(fā)生碰撞后一起向下運(yùn)動(dòng)（全過(guò)程中小球A 的電量不發(fā)生變化，重力加速度為g）。

（1）若已知，試求B與A碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；

（2）若未知，且B與A在最高點(diǎn)恰未分離，試求A、B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量；

（3）在滿(mǎn)足第（2）問(wèn)的情況下，試求A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于液體的表面張力，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向跟液面垂直

B.表面張力是液體內(nèi)部各部分之間的相互作用力

C.由于液體表面有收縮的趨勢(shì)，故液體表面的分子間不存在斥力

D.有些小昆蟲(chóng)能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一小球以20m/s的初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=5m/s2,那么經(jīng)過(guò)t=6s的時(shí)間,小球速度的大小和方向怎樣?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O．輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)．（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）輕繩OA、OB受到的拉力是多大？

（2）物體乙受到的摩擦力是多大？方向如何？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間的某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從C點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域；如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)則粒子從B點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，則粒子從D點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；設(shè)粒子在上述3種情況下，從A到B點(diǎn)，從A到C點(diǎn)和A到D點(diǎn)所用的時(shí)間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計(jì))(　　)

A. t1＝t2＝t3 B. t2<t1<t3

C. t1＝t2<t3 D. t1＝t3>t2

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