【題目】(15分)重慶洋人街有一項驚險刺激的游戲項目高空滑索,游戲者通過繩索懸掛在滑車下,滑車跨在兩根鋼纜上從高處向下滑去,如圖所示.若下滑過程中的某一段可看作人與滑車一起沿鋼纜勻速下滑,下滑的速度為15m/s,此段鋼纜的傾角為30°,人和滑車的總質量為75kg,空氣阻力的大小滿足f=kv2,其中v為下滑速度,k為常數(shù),忽略滑車和鋼纜間的摩擦,重力加速度取10m/s2,求:

(1)鋼纜對滑車的力的大小和方向

(2)k的數(shù)值

(3)整體所受重力的功率.

【答案】(1)N=,方向垂直于鋼纜向上;(2);(3)P=5625W

【解析】

試題分析:(1)對滑車受力分析如圖所示:

鋼絲繩對滑車的支持力為:N=mgcos30°;方向垂直于鋼纜向上

(2)滑車勻速下滑:kv2=mgsin30°

解得:

(3)重力的功率為P=mgvsin30°=5625W

練習冊系列答案
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【題目】關于安培力和洛倫茲力,如下說法中正確的是(

A. 帶電粒子在磁場中運動時,一定受到洛倫茲力作用

B. 放置在磁場中的通電導線,一定受到安培力作用

C. 洛倫茲力對運動電荷一定不做功

D. 電荷在磁場中有可能做勻速直線運動

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【題目】如圖所示,光滑固定斜面傾角為,斜面上有兩個完全相同的正方形線框、用細線連接, 通過平行于斜面的細線繞過斜面頂端的定滑輪與一重物相連接,開始重物固定,線框處于靜止,斜面上水平虛線MN上方有垂直于斜面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B,線框的邊長為L,線框間連線長及線框最上邊到MN的距離也L,釋放重物,使重物帶動線框沿斜面向上運動,兩個線框的質量均為,每個線框的電阻均為,重物的質量為2m,虛線上方的斜面足夠長,重物離地面足夠高,線框運動過程中,上邊始終與MN平行,重力加速度為,當線框剛好完全進人磁場的一瞬間,重物的加速為零,求:

(1)線框上邊剛進人磁場時,重物的加速度多大?

(2)線框進人磁場的過程中,線框通過截面的電量及線框中產(chǎn)生的焦耳熱分別為多大?

(3)如果線框Q進入磁場的過程所用的時間為,則線框Q剛好完全進入磁場時的速度多大?

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【題目】某同學在測定勻變速直線運動的加速度時,得到了幾條較為理想的紙帶.他已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數(shù)點,即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s,依打點先后編為0、1、2、3、4、5.由于不小心,幾條紙帶都被撕斷了,如圖所示.請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:

(1)B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應該是________

(2)打A紙帶時,物體的加速度大小是________m/s2

(3)打計數(shù)點4時,對應的物體速度大小為_________m/s.

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【題目】如圖所示,質量為m的人和質量均為M的兩輛小車A、B處在一直線上,人以速度v0跳上小車A,為了避免A、B相撞,人隨即由A車跳上B車,問人至少要以多大的速度從A車跳向B車才能避免相撞?

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【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,兩個質量相同的小球AB緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則

A. A的角速度一定小于球B的角速度

B. A的線速度一定小于球B的線速度

C. A的運動周期一定小于球B的運動周期

D. A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力

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【題目】如圖所示,理想二極管(具有單向導電性)、平行板電容器、電源組成閉合電路,帶電液滴P置于水平放置的平行板電容器的正中間而靜止,則下列說法中正確的是( )

A. 若將極板A向下移動少許,則液滴的電勢能將減小

B. 若將極板A向上移動少許,則液滴將向上運動

C. 若將極板B向上移動少許,則液滴的電勢能將增大

D. 若將極板A、B錯開少許,使兩極板正對面積變小,則液滴將向下運動

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【題目】一小球從靜止開始做勻加速直線運動,在第15 s內(nèi)的位移比前1 s內(nèi)的位移多0.2 m,則下列說法正確的是(  )

A. 小球加速度為0.2 m/s2

B. 小球前15 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/s

C. 小球第14 s的初速度為2.8 m/s

D. 15 s內(nèi)的平均速度為0.2 m/s

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【題目】小明同學家有一臺微電腦控制的電熱水壺,如圖17所示。該電熱水壺可以將水從桶中自動抽到壺中并自動加熱至水燒開。小明觀察該電熱水壺的銘牌時發(fā)現(xiàn)其額定加熱功率模糊不清,其他銘牌標記均清晰(如表所示);燒水前他關掉家里其他用電器,只接通電熱水壺,小電動機開始額定電壓下用5s時間將水從桶中提升了80cm加至電熱水壺滿刻度處自動停止加水,此時顯示水溫為20℃,電熱水壺加滿水后開始在額定電壓下燒水至水溫為100℃時自動斷開電路停止工作。小明還觀察到,在電熱水壺燒水的過程中,家里標有3000revs/(kW·h)的電能表在30s內(nèi)轉盤轉了50轉。(g=10N/kg,ρ= 1.0×103kg/m3 , c=4.2×103J/(kg℃))

求:

(1)小電動機提升水的工作效率

(2)電熱水壺的額定加熱功率;

(3)若電熱水壺的加熱效率為80%,則燒開該壺水所需的時間。

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