【題目】在海濱游樂場(chǎng)有一種滑沙的娛樂活動(dòng).如圖所示,人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始下滑,滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來,斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的,滑板與兩滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5, 不計(jì)空氣阻力, 重力加速度g=10m/s2, 斜坡傾角θ=37°.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若人和滑板的總質(zhì)量為m=60kg,求人在斜坡上下滑時(shí)的加速度大小.

(2)若由于受到場(chǎng)地的限制,A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為S= 50m,為確保人身安全,假如你是設(shè)計(jì)師,你認(rèn)為在設(shè)計(jì)斜坡滑道時(shí),對(duì)高度h應(yīng)有怎樣的要求?

【答案】

1 2m/s2

2 h=25m

【解析】

(1)對(duì)人與滑板應(yīng)用牛頓第二定律可以求出加速度.

(2)人在斜面上做加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)水平面上之后做勻減速運(yùn)動(dòng),確保安全,人滑到C點(diǎn)前的速度必須為0,由動(dòng)能定理可得可求得最大高度.

(1)對(duì)人和滑板,由牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma1,
解得:a1=g(sinθ-μcosθ)=10(0.6-0.5×0.8)=2m/s2 ,
(2)斜坡傾角為α,最大高度為h,
則斜面長(zhǎng)sAB=,水平面BC長(zhǎng)sBC=s-sABcosθ=s-,
為確保安全,人滑到C點(diǎn)前的速度必須為0,
由動(dòng)能定理可得:mgh-(μN(yùn)sAB+μmgsBC)=0,
mgh-μmgcosα-μmg(s-)=mgh-μmgs=0,
代入數(shù)據(jù)解得:h=25m.

本題是對(duì)牛頓第二定律的應(yīng)用,對(duì)物體受力分析可以求得加速度的大小,再利用動(dòng)能定理可以求得高度的大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中:

實(shí)驗(yàn)中,需要用到繩子,球,計(jì)時(shí)器以及尺子等,下列給出了一些選擇,你認(rèn)為相對(duì)合適的器材是______________填寫序號(hào)

A.1米長(zhǎng)細(xì)線 米長(zhǎng)粗線 厘米細(xì)線 泡沫塑料小球 

E.小鐵球 秒表 時(shí)鐘 厘米刻度米尺 毫米刻度米尺

實(shí)驗(yàn)中,測(cè)出不同擺長(zhǎng)L對(duì)應(yīng)的周期值T,作出下圖圖象,如圖所示,T2L的關(guān)系式是____________ ,利用圖線上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)可求出圖線斜率k,再由k可求出_____________

在實(shí)驗(yàn)中,若測(cè)得的g值偏小,可能是下列原因中的___________

A.計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí),只考慮懸線長(zhǎng)度,而未加小球半徑

B.計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí),將懸線長(zhǎng)加小球直徑

C.測(cè)量周期時(shí),將n次全振動(dòng)誤記為次全振動(dòng)

D.測(cè)量周期時(shí),將n次全振動(dòng)誤記為次全振動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,質(zhì)量為 M=1 kg 的木板靜止在水平地面上,質(zhì)量為 m=1 kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ1=0.1,鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ2=0.4,取 g=10 m/s2.現(xiàn)給鐵塊施加一個(gè)水平向左的力 F.

(1)若力 F 恒為 8N,經(jīng) 1s 鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端,求求此過程中鐵塊和木板的加速度及木板的長(zhǎng)度 L;

(2)若力 F 從零開始逐漸增加,且木板足夠長(zhǎng),試通過分析與計(jì)算,在圖乙中作出鐵塊受到摩擦力 Ff 隨力 F 大小變化的圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了研究超重與失重現(xiàn)象,某同學(xué)把一體重計(jì)放在電梯的地板上,并將一物體放在體重計(jì)上隨電梯運(yùn)動(dòng)并觀察體重計(jì)示數(shù)的變化情況。下表記錄了幾個(gè)特定時(shí)刻體重計(jì)的示數(shù)(表內(nèi)時(shí)間不表示先后順序),若已知t0時(shí)刻電梯靜止,則( )

A. t1t2時(shí)刻電梯的加速度方向一定相反

B. t1t2時(shí)刻物體的質(zhì)量并沒有發(fā)生變化,但所受重力發(fā)生了變化

C. t1t2時(shí)刻電梯運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等,運(yùn)動(dòng)方向一定相反

D. t3時(shí)刻電梯可能向上運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小華所在的實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究牛頓第二定律,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f=50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g

(1)在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行平衡摩擦力,其步驟如下:取下細(xì)線和砂桶,把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié),直到________________________________

(2)圖乙是小華同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶,其中A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出.寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計(jì)算式:

a=________;若S1=2.02cm,S2=4.00cm,S3=6.01cm,B點(diǎn)的速度為:VB=________ m/s(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中,在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí),由于沒有注意始終滿足遠(yuǎn)大于m的條件,結(jié)果得到的圖像應(yīng)是下圖中的________ 。

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示裝置可以研究影響平行板電容器電容的因素.設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,兩極板間的距離為d,板間電介質(zhì)的介電常數(shù)為ε,靜電計(jì)指針偏角為θ.實(shí)驗(yàn)中,極板所帶電荷量不變.

若保持dε不變,減小S,則θ_____(填變大、變小、或不變,下同)

若保持S、ε不變,增大d,則θ_____

若保持d、S不變,在板間插入介電常數(shù)ε更大的電介質(zhì),則θ_____

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【題目】如圖所示,物體AB的質(zhì)量均為M,由一根輕繩相連跨過定滑輪.現(xiàn)用力拉B,使它沿水平面從圖示位置向右作勻速直線運(yùn)動(dòng),則此過程中,物體A的運(yùn)動(dòng)及受力情況是(

A. 加速上升 B. 勻速上升 C. 拉力大于重力 D. 拉力等于重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),軌跡如圖中虛線所示.不計(jì)粒子所受重力,則(  )

A. 粒子帶正電

B. 粒子加速度逐漸減小

C. A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度

D. 粒子的初速度不為零

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【題目】重量為200N的木箱放在水平地板上,至少要用45N的水平推力,才能使它從原地開始運(yùn)動(dòng)。木箱從原地移動(dòng)以后,用40N的水平推力,就可以使木箱繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。由此可知:

(1)木箱與地板間的最大靜摩擦力

(2)木箱所受的滑動(dòng)摩擦力;

(3)木箱與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)

(4)如果用15N的水平推力推靜止的木箱,木箱所受的摩擦力是?

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