(15分)成都是一座來(lái)了就不想走的城市,悠閑而不失高雅,前不久,成都東區(qū)音樂(lè)公園就舉辦了一場(chǎng)盛大的鋼琴音樂(lè)會(huì)。工作人員在布置舞臺(tái)時(shí),要用繩索把鋼琴?gòu)母吲_(tái)吊運(yùn)到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg,繩索能承受的最大拉力為1820N,吊運(yùn)過(guò)程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。降落至底部距地面的高度為h時(shí),立即以恒定加速度減速,最終鋼琴落地時(shí)剛好速度為零(g取10m/s2),
求:(1)h的最小值是多少;
(2)為了保證繩索和鋼琴的安全,此次以0.6m/s的初速度勻減速到零,用時(shí)3s,求此次減速過(guò)程中鋼琴機(jī)械能的變化量△E。

(1)0.45m            (2) 1606.5J

解析試題分析:(1)當(dāng)拉力最大時(shí),h有最小值。對(duì)鋼琴:F-mg=ma    a="0.4" m/s2
v2=-2ah     h=0.45m  (6分)(用動(dòng)能定理同樣得分)
(2)當(dāng)減速時(shí)間為3s時(shí):     (3分)
(法一)   (4分)
所以,鋼琴機(jī)械能的機(jī)械能減少了1606.5J(2分)
(法二)            (4分)
所以,鋼琴機(jī)械能的機(jī)械能減少了1606.5J(2分)
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、機(jī)械能,意在考查學(xué)生的綜合能力。

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

(15分) 如圖所示,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1 kg的小物塊,從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0=3 m/s的初速度水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),恰好沿C點(diǎn)的切線(xiàn)方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=3 kg的長(zhǎng)木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線(xiàn)相平,木板下表面與水平地面之間光滑接觸,小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道的半徑為R=0.5 m,C點(diǎn)和圓弧的圓心連線(xiàn)與豎直方向的夾角θ=53°,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10 m/s2.求:

(1)A、C兩點(diǎn)的高度差;
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板,木板的最小長(zhǎng)度.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

帶負(fù)電的小物體A放在傾角為θ(sinθ=0.6)的絕緣斜面上,整個(gè)斜面處于范圍足夠大、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖所示。物體A的質(zhì)量為m、電量為-q,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的大小等于重力的一半。物體A在斜面上由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)時(shí)間t后突然在斜面區(qū)域加上范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,此后物體A沿斜面繼續(xù)下滑距離L后離開(kāi)斜面。重力加速度為g。求:

(1)物體A在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況?說(shuō)明理由。
(2)加磁場(chǎng)前A沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為多少?
(3)物體A在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?(結(jié)果用字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出,恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線(xiàn)方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出,恰好又落到B點(diǎn)。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線(xiàn)上,BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=60°,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大;
(2)在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功W克f。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的實(shí)物圖片,可將過(guò)山車(chē)的一部分運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圖中的模型圖。模型圖中光滑圓形軌道的半徑R=8.0m,該光滑圓形軌道固定在傾角為θ=37°斜軌道面上的Q點(diǎn),圓形軌道的最高點(diǎn)A與傾斜軌道上的P點(diǎn)平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接,F(xiàn)使質(zhì)量為m的小車(chē)(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以一定的初速度v0=12m/s沿斜面向下運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。若小車(chē)恰好能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)A處,則:

(1)小車(chē)在A(yíng)點(diǎn)的速度為多大?(結(jié)果用根式表示)
(2)小車(chē)在圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)軌道的最大壓力為多少?
(3)求斜軌道面與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大?(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,光滑絕緣半球槽的半徑為,處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為的帶電小球從槽的右端A處無(wú)初速沿軌道滑下,滑到最低位置B時(shí),球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/65/5/6hddu1.png" style="vertical-align:middle;" />.求:

(1)小球受到電場(chǎng)力的大小和方向;(2)帶電小球在滑動(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:計(jì)算題

(8分)、如圖,質(zhì)量m=1kg的滑塊放在質(zhì)量M=1kg的長(zhǎng)木板左端,木板放在光滑的水平面上,滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,木板長(zhǎng)L=75cm,開(kāi)始時(shí)兩者都 處在靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)用水平向右的恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng),為了在0.5s末使滑塊從木板右端滑出,拉力F應(yīng)多大?此過(guò)程產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(20分)2003年10月15日9時(shí),在太空遨游21小時(shí)的“神舟”五號(hào)飛船返回艙按預(yù)定計(jì)劃,載著宇航員楊利偉安全降落在內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)。“神舟”五號(hào)飛船在返回時(shí)先要進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整,飛船的返回艙與留軌艙分離,返回艙以近8km/s的速度進(jìn)入大氣層,當(dāng)返回艙距地面30km時(shí),返回艙上的回收發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng),相繼完成拉出天線(xiàn)、拋掉底蓋等動(dòng)作。在飛船返回艙距地面20km以下的高度后,速度減為200m/s而勻速下降,此段過(guò)程中返回艙所受空氣阻力為,式中ρ為大氣的密度,v是返回艙的運(yùn)動(dòng)速度,s為與形狀特征有關(guān)的阻力面積。當(dāng)返回艙距地面高度為10km時(shí)打開(kāi)面積為1200m2的降落傘,直到速度達(dá)到8m/s后勻速下落。為實(shí)現(xiàn)軟著陸(即著陸時(shí)返回艙的速度為零),當(dāng)返回艙離地面1.2m時(shí)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,使返回艙落地的速度減為零,返回艙此時(shí)的質(zhì)量為2.7×103kg。(取g=10m/s2
(1)用字母表示出返回艙在速度為200m/s時(shí)的質(zhì)量;
(2)分析從打開(kāi)降落傘到反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前,返回艙的加速度和速度的變化情況;
(3)求反沖發(fā)動(dòng)機(jī)的平均反推力的大小及反沖發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)返回艙做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上,如圖所示,AB段水平,BD段是半徑為R的半圓弧,有一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在圓心O點(diǎn)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)套在光滑絕緣桿上,在大小為F的水平恒力作用下從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)撤去恒力,小環(huán)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn),已知CB間距為4R/3。(提示:根據(jù)電磁學(xué)有關(guān)知識(shí),在某一空間放一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,則距離點(diǎn)電荷為r的某點(diǎn)的電勢(shì)為,其中k為靜電力常量,設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)。

(1)定性說(shuō)明從C運(yùn)動(dòng)到D過(guò)程小環(huán)的電勢(shì)能如何變化
(2)小環(huán)在C點(diǎn)時(shí)加速度為多大
(3)求水平恒力F的最小值。

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