【題目】如圖所示,為室內(nèi)冰雪樂園中一個游玩項(xiàng)目,傾斜冰面與水平面夾角θ30°,冰面長、寬均為L40 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(diǎn),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M80 kg,兒子與滑板總質(zhì)量為m40 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(jì)一切阻力,重力加速度g10 m/s2,父子倆均視為質(zhì)點(diǎn)。

(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(shí)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(shí)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(yùn)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(yùn)動學(xué)公式求出時(shí)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(yùn)動,沿冰面向下的加速度為agsin θ=5 m/s2兩者同時(shí)達(dá)到低端。

根據(jù)位移與時(shí)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:MvMmvm

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(shí)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(jì)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. A→C位置小球重力勢能的減少大于小球動能的增加

B. 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. C位置小球動能最大

D. 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(shí),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(shí),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(jì)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】201842日,中國首個空間實(shí)驗(yàn)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(yàn)。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42日早晨8點(diǎn)15分墜入大氣層焚毀。據(jù)報(bào)道,該次墜落沒有造成任何危險(xiǎn)。天宮一號空間實(shí)驗(yàn)室于2011929日在酒泉發(fā)射升空,設(shè)計(jì)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(jì)接待6名航天員,完成多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。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(yùn)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(shí),神州八號飛船需要從低軌道加速

C. 天宮一號飛行器運(yùn)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(jì),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Pa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. UI的比值保持不變

B. Ⅰ先變大后變小

C. U先變小后變大

D. UI乘積先變小后變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018212日,長征三號乙運(yùn)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(yùn)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(yùn)行的周期可以計(jì)算出地球質(zhì)量

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

D. 這兩顆衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)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(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置,傾角37°導(dǎo)軌間距d0.4m,下端接有定值電阻R0,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xDE5m,該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)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,經(jīng)t1s金屬棒運(yùn)動到EF位置并開始做勻速運(yùn)動,取g10m/s2,sin37°0.6,

101s12s時(shí)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(shí)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(jì)),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(shí),封閉氣體的溫度為t0=270C,壓強(qiáng)P=0.5×105Pa,g10m/s2,大氣壓強(qiáng)為P0=1.0×105Pa.求:

①此時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動量守恒定律,他設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn),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(yùn)動,到達(dá)長木板下端時(shí)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(yùn)動,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn),并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離標(biāo)在紙帶上(如圖乙所示),A為運(yùn)動的起點(diǎn),則應(yīng)選______段來計(jì)算A碰撞前的速度。應(yīng)選____________段來計(jì)算AB碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”、“CD”“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、x1x2、x3x4f表達(dá))

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同步練習(xí)冊答案