在游樂場中,有一種大型游戲機叫“跳樓機”.參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40m高處,然后由靜止釋放.為研究方便,可以認為座椅沿軌道做自由落體運動1.2s后,開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動,且下落到離地面4m高處時速度剛好減小到零.然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,將游客送回地面.(取g=10m/s2
求:(1)座椅在自由下落結束時刻的速度是多大?
(2)座椅在勻減速階段的時間是多少?
(3)在勻減速階段,座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍?
(1)設座椅在自由下落結束時刻的速度為V,下落時間t1=1.2s
由v=gt1
得:v=12m/s
即座椅在自由下落結束時刻的速度是12m/s.
(2)設座椅自由下落和勻減速運動的總高度為h,總時間為t
∴h=40-4=36m
勻加速過程和勻減速過程的最大速度和最小速度相等,故平均速度相等,由平均速度公式,有
h=
v
2
t

解得:t=6s
設座椅勻減速運動的時間為t2,則t2=t-t1=4.8s
即座椅在勻減速階段的時間是4.8s.
(3)設座椅在勻減速階段的加速度大小為a,座椅對游客的作用力大小為F
由v-at2=0,解得a=2.5m/s2
由牛頓第二定律:F-mg=ma
解得:F=12.5m
所以
F
mg
=1.25

即在勻減速階段,座椅對游客的作用力大小是游客體重的1.25倍.
練習冊系列答案
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質量2kg的質點,在兩個力F1=2N,F(xiàn)2=8N的作用下,獲得的加速度大小可能是( 。
A.4m/s2B.6m/s2C.1m/s2D.2m/s2

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如圖所示,一個彈簧臺秤的秤盤質量和彈簧質量都不計,盤內放一個物體P處于靜止,P的質量m=12kg,彈簧的勁度系數(shù)k=300N/m.現(xiàn)在給P施加一個豎直向上的力F,使P從靜止開始向上做勻加速直線運動,已知在t=0.2s內F是變力,在0.2s以后F是恒力,g=10m/s2,則F的最小值是______,F(xiàn)的最大值是______.

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如圖所示是建筑工地上常用的一種“深穴打夯機”,電動機帶動兩個滾輪勻速轉動將夯桿從深坑提上來,當夯桿底端剛到達坑口時,兩個滾輪彼此分開,將夯桿釋放,夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實坑底,夯桿不反彈,設夯桿與坑底的接觸時間為t=1.0s,然后兩個滾輪再次壓緊,將夯桿提上來,如此周而復始.已知兩個滾輪邊緣的線速度恒為v=4.0m/s,每個滾輪對夯桿的正壓力均為F=2.0×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.30,夯桿質量m=1.0×103kg,坑深h=6.4m.假定在打夯的過程中坑的深度不變,g=10m/s2,求:
(1)從夯桿開始向上運動到剛開始勻速運動,夯桿上升的高度H是多少?
(2)每個打夯周期(從夯桿剛離開坑底到下一次夯桿剛離開坑底的時間)中,電動機對夯桿做的功W;
(3)打夯周期T.

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如圖所示,正以速度v勻速行駛的車廂,忽然改為以加速度a作勻加速直線運動,則離車廂底為h高的小球將落下,落下點距架子的水平距離為( 。
A.零B.
a
g
h
C.v
2h
g
D.v
2h
a

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩木板A、B并排放在地面上,A左端放一小滑塊,滑塊在F=6N的水平力作用下由靜止開始向右運動.已知木板A、B長度均為l=1m,木板A的質量MA=3kg,小滑塊及木板B的質量均為m=1kg,小滑塊與木板A、B間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.4,木板A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ2=0.1,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小滑塊在木板A上運動的時間;
(2)木板B獲得的最大速度.

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重為G=400N的木箱靜止在水平地面上,木箱與地面的最大靜摩擦力為fm=120N,動摩擦因數(shù)為μ=0.25,求:
(1)如果要使木箱運動起來,施加的水平推力F1至少要多大?
(2)如果用F2=150N的水平推力推動木箱運動一段時間后要維持木箱做勻速直線運動,應把水平推力換成F3,則F3多大?

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質量為1kg的金屬桿靜止于相距1m的兩水平軌道上,金屬桿中通有方向如圖所示.大小為20A的恒定電流,兩軌道處于豎直方向的勻強磁場中.金屬桿與軌道間的動摩擦因數(shù)為0.6.(g取10m/s2
(1)欲使桿向右勻速運動,求磁場的磁感應強度大小和方向
(2)欲使桿向右以加速度為2m/s2作勻加速運動,求磁場的磁感應強度大。

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(1)物體所滑動受摩擦力為多大?
(2)物體的加速度為多大?
(3)物體在3s內的位移為多大?

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