(10分)表演“頂竿”雜技時(shí),一人站在地上(稱為“底人”),肩上扛一長(zhǎng)6 m,質(zhì)量為5 kg的竹竿.一質(zhì)量為40 kg的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到竿底時(shí)速度正好為零.假設(shè)加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍.下滑總時(shí)間為3 s,兩階段竹竿對(duì)“底人”的壓力分別為多大?(g取10 m/s2)
290N 530N
解析試題分析:人加速時(shí)加速度大小是減速時(shí)加速度大小的2倍,說明加速的時(shí)間t1是減速時(shí)間t2的一半,即加速時(shí)間為1 s,減速時(shí)間為2 s.設(shè)下滑過程中的最大速度為vm則由運(yùn)動(dòng)公式得:
L=t,vm= m/s="4" m/s
加速下滑時(shí)的加速度:a1= m/s2="4" m/s2
減速下滑時(shí)的加速度:a2=="2" m/s2.
對(duì)演員受力分析,受向下的重力mg和向上的摩擦力Ff,由牛頓第二定律可得:
加速下滑時(shí):
減速下滑時(shí):
由牛頓第三定律可知,演員加速下滑和減速下滑時(shí)對(duì)桿的摩擦力分別為向下,向下。
對(duì)桿受力分析,受向下的重力和向下的摩擦力及“底人”施加的向上支持力,由平衡條件可得加速下滑時(shí)
減速下滑時(shí),由牛頓第三定律可得在加速過程中桿對(duì)底人的壓力分別為290N和530N。
考點(diǎn):牛頓第二定律及應(yīng)用
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(15分)如圖所示,一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個(gè)細(xì)環(huán),棒和環(huán)的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg(k>1),斷開輕繩,棒和環(huán)自由下落,假設(shè)棒足夠長(zhǎng),與地面發(fā)生碰撞時(shí),觸地時(shí)間極短,無動(dòng)能損失,棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終保持豎直,空氣阻力不計(jì),求:
⑴棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中,環(huán)的加速度;
⑵棒與地面第二次碰撞前的瞬時(shí)速度;
⑶從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對(duì)棒和環(huán)做的功分別是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高,質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值;
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時(shí),B獲得最大速度,
求:(1)當(dāng)物體A從開始到剛離開地面時(shí),物體C沿斜面下滑的距離
(2)斜面傾角α
(3)B的最大速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(20分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O 上,O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,如圖所示,水平距離s=2m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.現(xiàn)有一小滑塊B,質(zhì)量也為,從斜面上滑下,每次與小球碰撞時(shí)相互交換速度,且與擋板碰撞不損失機(jī)械能.若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,(斜面底端與水平面光滑連接,即滑塊通過連接點(diǎn)時(shí)無機(jī)械能損失)。試問:
(1)若滑塊B從h=5m處滑下,要保證運(yùn)動(dòng)過程中繩子不會(huì)斷,繩子的最大承受拉力至少應(yīng)為多大。
(2)若滑塊B從斜面某一高度處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求此高度。
(3)若滑塊B從H="4.9m" 處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)n.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖所示,傳送帶以v=10m/s的速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),與水平面夾角θ=370,傳送帶A 端到B 端距離L=29m。在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體,物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù) μ="0.5" ,g=10m/s2。試求物體從A 運(yùn)動(dòng)到底部B的時(shí)間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖,一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧(不計(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失)。已知圓弧的半徑R=0.3m,,小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度 v="4" m/s 。取g ="10" m/s2,求:
(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0
(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,導(dǎo)軌半徑R,如圖所示,物塊質(zhì)量為m,彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)剪斷細(xì)線,在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),求:
(1)彈簧對(duì)物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)動(dòng)能的大小
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(13分)如圖,用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊。已知的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0,此時(shí)拖船纜繩與水平方向夾角為θ。小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度大小為v1,A、B兩點(diǎn)間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)。求:
(1)小船在A點(diǎn)時(shí),電動(dòng)機(jī)牽引繩的速度v和電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力F為多少;
(2)小船在B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a;
(3)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)過多少時(shí)間t
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