18.如圖所示,在游樂場(chǎng)的滑冰道上有甲、乙兩位同學(xué)坐在冰車上進(jìn)行游戲.當(dāng)甲同學(xué)從傾角θ=30°的光滑斜面冰道頂端A點(diǎn)自靜止開始自由下滑時(shí),與此同時(shí)在斜面底部B點(diǎn)的乙同學(xué)通過冰釬作用于冰面,從靜止開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速運(yùn)動(dòng).已知斜面冰道AB的高度h=5m,重力加速度g=10m/s2.設(shè)甲同學(xué)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中無機(jī)械能變化,兩人在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn).問:為避免兩人發(fā)生碰撞,乙同學(xué)運(yùn)動(dòng)的加速度至少為多大?

分析 甲從光滑斜面上下滑時(shí),只有重力做功,由機(jī)械能守恒定律求甲滑到斜面底部的速度.當(dāng)甲恰好追上乙時(shí),乙的速度恰好等于甲到斜面底部的速度,根據(jù)位移公式和位移關(guān)系求解加速度.

解答 解:甲同學(xué)在斜面上下滑過程,由機(jī)械能守恒定律得:
  mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma1;
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 v=a1t1;
甲、乙相遇有:$\frac{1}{2}a(t+{t}_{1})^{2}$=vt
a(t+t1)=v
聯(lián)立解得 a=2.5 m/s2
答:為避免兩人發(fā)生碰撞,乙同學(xué)運(yùn)動(dòng)的加速度至少為2.5 m/s2

點(diǎn)評(píng) 解決該題關(guān)鍵要知道避免兩人發(fā)生碰撞的臨界條件是甲恰好追上乙時(shí),乙的速度恰好等于甲的速度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列核反應(yīng)方程及其表述中錯(cuò)誤的是( 。
A.${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}$e是原子核的β衰變
B.${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{1}^{1}$H是原子核的α衰變
C.${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{13}^{27}$Al→${\;}_{15}^{30}$P+${\;}_{0}^{1}$n 是原子核的人工轉(zhuǎn)變
D.${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{36}^{92}$Kr+${\;}_{56}^{141}$Ba+3${\;}_{0}^{1}$n是重核的裂變反應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.一水平傳送帶以恒定速度v0運(yùn)動(dòng),若使該傳送帶改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng),并且在傳送帶開始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),將一支粉筆頭放在傳送帶上并存在相對(duì)滑動(dòng).已知粉筆頭與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,且有μ<$\frac{a}{g}$,求粉筆頭在傳送帶上能留下的劃線長(zhǎng)度和相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,某質(zhì)點(diǎn)以V0的初速度正對(duì)傾角為θ的斜面水平拋出,要使質(zhì)點(diǎn)到達(dá)斜面時(shí)發(fā)生的位移最小,重力加速度為g,則飛行時(shí)間(  )
A.$\frac{2{V}_{0}}{gtanθ}$B.$\frac{{V}_{0}}{gtanθ}$
C.$\frac{{V}_{0}}{g}$D.條件不足,無法計(jì)算

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.一小段長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中,當(dāng)通過大小為I的電流時(shí),所受安培力為F,下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的說法中,正確的是(  )
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于$\frac{F}{IL}$
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比
C.磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線受力為零的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零
D.在磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線一定受力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列公式中,既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng),也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有(  )
①場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{F}{q}$   
②電場(chǎng)力做功W=Uq   
③場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$   
④場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{U}gilnhj0$.
A.②④B.①②C.②③D.①④

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列關(guān)于路程和位移的說法中正確的是( 。
A.位移就是路程
B.位移的大小永遠(yuǎn)不會(huì)等于路程
C.物體做直線運(yùn)動(dòng),位移大小等于路程
D.位移是矢量,路程是標(biāo)量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,AB為斜面,BC為水平面,從A點(diǎn)以水平速度v0拋出一小球,此時(shí)落點(diǎn)到A的水平距離為x1;從A點(diǎn)以水平速度3v0拋出小球,這次落點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為x2,不計(jì)空氣阻力,則x1:x2 可能等于( 。
A.1:3B.1:6C.1:2D.1:12

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.某同學(xué)用如圖裝置驗(yàn)證小車和鉤碼組成系統(tǒng)機(jī)械能是否不變,操作步驟如下:
①擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,適當(dāng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的坡度,使小車?yán)垘茉谀景迳蟿蛩龠\(yùn)動(dòng).
②將質(zhì)量為230g的小車?yán)接?jì)時(shí)器附近,并按住小車.
③他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上.
④打開電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,釋放小車.打出一條紙帶.
(1)取其中滿意的一條紙帶,經(jīng)測(cè)量、計(jì)算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個(gè)點(diǎn)判第N個(gè)點(diǎn)的距離為64.0cm.
②打下第N個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.50m/s,
取g=10m/s2,從小車運(yùn)動(dòng)到打下第N個(gè)點(diǎn),鉤碼的重力勢(shì)能減少了0.314J,小車和鉤碼的動(dòng)能增量為0.315J;其中,鉤碼損失的機(jī)械能為0.258J(均保留三位有效數(shù)字)
(2)若在小車上放置砝碼,改變小車的質(zhì)量再進(jìn)行以上實(shí)驗(yàn),沒能重新調(diào)節(jié)木板坡度進(jìn)行補(bǔ)償小車受到的阻力的操作,是否會(huì)因此產(chǎn)生系統(tǒng)誤差?答:否(填”是“或”否“)

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