【題目】在游樂(lè)節(jié)目中,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上,小明和小陽(yáng)觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如圖所示,他們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點(diǎn),選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng),此時(shí)繩與豎直方向夾角α=53°,繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì),水足夠深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F。

(2)若繩長(zhǎng)l=2m,選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求選手落入水中的深度d。

(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手,小明認(rèn)為繩越長(zhǎng),在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn);小陽(yáng)卻認(rèn)為繩越短,落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)。請(qǐng)通過(guò)推算說(shuō)明你的觀點(diǎn)。

【答案】(1)1 080 N　(2)1.2 m　(3) 兩人的看法均不正確

【解析】(1)機(jī)械能守恒mgl(1－cos α)＝mv2①

圓周運(yùn)動(dòng)F′－mg＝m

解得F′＝(3－2cos α)mg

人對(duì)繩的拉力F＝F′

則F＝1 080 N.

(2)動(dòng)能定理mg(H－lcos α＋d)－(f1＋f2)d＝0

則d＝

解得d＝1.2 m.

(3)選手從最低點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)x＝vt

H－l＝gt2

且由①式及以上兩式

解得x＝2

當(dāng)l＝時(shí)，x有最大值，解得l＝1.5 m.

因此，兩人的看法均不正確．當(dāng)繩長(zhǎng)越接近1.5 m時(shí)，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)．

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】?jī)蓤A環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)．當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（ ）

A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大

C. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小 D. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩塊平行金屬板帶等量異號(hào)電荷，要使兩板間的電壓加倍，而板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減半，可采用的辦法有（　�。�

A. 兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

B. 兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

C. 兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

D. 兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將四個(gè)相同的燈泡分別組成如圖所示的甲、乙兩種電路并接在相同的端壓兩端。調(diào)節(jié)變阻器，使每個(gè)燈泡都正常發(fā)光。若兩個(gè)變阻器R1、R2上消耗的功率分別為P1、P2，則P1、P2的大小關(guān)系不可能為

A. P2=2P1 B. P2=3P1

C. P2=4P1 D. P2=8P1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在測(cè)量某電池電動(dòng)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：

A.干電池

B.伏特表，(表的內(nèi)阻已知)

C.伏特表，(表的內(nèi)阻未知)

D.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)同學(xué)們根據(jù)桌面上所提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是圖______所示電路。

(2)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，同學(xué)們測(cè)量了以下物理量：S斷開時(shí)，、表的示數(shù)分別記錄為、；S閉合時(shí)，有示數(shù)的電壓表其示數(shù)記為U，請(qǐng)用測(cè)量記錄的物理量，導(dǎo)出該電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為：_________________.

(3)在實(shí)驗(yàn)員協(xié)助下同學(xué)們找到了其它合適的表、表及滑動(dòng)變阻器，并用伏安法測(cè)量了該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了相應(yīng)的U-I圖，如圖所示，根據(jù)所作圖線，可得出該電池E=_____V，r=_____Ω.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個(gè)“水果電池”，該同學(xué)利用下列所給器材測(cè)量該“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．

A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）

B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻約50Ω）

C．電壓表V1（量程4V，內(nèi)阻約4kΩ）

D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器R1（0～1 000Ω）

F．滑動(dòng)變阻器R2（0～9 999.9Ω）G．待測(cè)“水果電池”（電動(dòng)勢(shì)E約為4V，內(nèi)阻r約為200Ω）

H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，請(qǐng)?jiān)趫D1中虛線方框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；要求在每個(gè)電路元件上標(biāo)明你選用的器材符號(hào)，不寫或?qū)戝e(cuò)得零分_______．

（2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的6組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中描點(diǎn)畫出U-I圖線_________；由圖線可得，“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E= ___ V，內(nèi)電阻r=___Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定的半圓槽，半圓直徑AG水平，B、C、D、E、F點(diǎn)將半圓周六等分�，F(xiàn)將5個(gè)小球1、2、3、4、5（均可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從A點(diǎn)開始向右做平拋運(yùn)動(dòng)，分別落到B、C、D、E、F點(diǎn)上，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 各球到達(dá)圓周時(shí)球3的重力功率最大

B. 球5做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

C. 球3做平拋運(yùn)動(dòng)全過(guò)程速度變化最大

D. 球5到達(dá)F點(diǎn)時(shí)，速度的反方向延長(zhǎng)線不可能過(guò)圓心

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖所示．若將一帶負(fù)電粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止釋放，電場(chǎng)中、兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 粒子在點(diǎn)與點(diǎn)加速度大小相等、方向相反

B. 粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)與點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能相等

C. 粒子將沿軸正方向一直向前運(yùn)動(dòng)

D. 粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)與點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功的功率相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在豎直平面內(nèi)，滑道ABC關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱，且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上。先讓小滑塊以一定的初速度由A沿著滑道滑到C，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和C點(diǎn)的速率各為vB1、v1．再讓小滑塊以大小相同的初速度由C沿著滑道滑到A，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和A點(diǎn)的速率各為vB2、v2，小滑塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，則

A. vB1 > vB2 B. vB1 < vB2 C. v1 > v2 D. v1 = v2

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