如圖甲所示為學(xué)校操場(chǎng)上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑桿,滑桿上端固定,下端懸空.為了研究學(xué)生沿桿的下滑情況,在桿頂部裝有一拉力傳感器,可顯示桿頂端所受拉力的大。F(xiàn)有一學(xué)生(可視為質(zhì)點(diǎn))從上端由靜止開(kāi)始滑下,5 s末滑到桿底時(shí)的速度恰好為零.以學(xué)生開(kāi)始下滑時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),傳感器顯示的拉力隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示,g取10 m/s2.求:

(1)該學(xué)生下滑過(guò)程中的最大速率;

(2)滑桿的長(zhǎng)度.


 (1)2.4 m/s (2)6.0 m

解析 (1)根據(jù)圖象可知0~1 s內(nèi),人向下做勻加速運(yùn)動(dòng),人對(duì)滑桿的作用力為380 N,方向豎直向下,所以滑桿對(duì)人的作用力F1的大小為380 N,方向豎直向上.

以人為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有mgF1ma1

5 s后靜止,m kg=50 kg

1 s末人的速度為:v1a1t1

根據(jù)圖象可知1 s末到5 s末,人做勻減速運(yùn)動(dòng),5 s末速度為零,所以人1 s末速度達(dá)到最大值.由①②代入數(shù)值解得:v1=2.4 m/s,所以最大速率vm=2.4 m/s.

(2)滑桿的長(zhǎng)度等于人在滑桿加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移之和.

加速運(yùn)動(dòng)的位移x1t1×1 m=1.2 m

減速運(yùn)動(dòng)的位移x2t2×4 m=4.8 m

滑桿的總長(zhǎng)度Lx1x2=1.2 m+4.8 m=6.0 m


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:


如圖所示,位于同一高度的小球A、B分別以v1和v2的速度水平拋出,都落在了傾角為30°的斜面上的C點(diǎn),小球B恰好垂直打到斜面上,則v1、v2之比為(  )

A.1:1 B.2:1

C.3:2 D.2:3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,a、b為某電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),那么以下的結(jié)論正確的是 ( )

A.把正電荷從a移到b,電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能減少

B.把正電荷從a移到b,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加

C.把負(fù)電荷從a移到b,電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能增加

D. 從a到b電勢(shì)逐漸增加


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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


1個(gè)鈾235吸收1個(gè)中子發(fā)生核反應(yīng)時(shí),大約放出196 MeV的能量,則235 g純鈾235完全發(fā)生核反應(yīng)放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))          。(填選項(xiàng)前的字母)

A.235 NA×196 MeV                     B.NA×196 MeV

C.235×196 MeV                        D.×196 MeV

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉動(dòng)小車和木塊一起做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng).小車質(zhì)量為M,木塊質(zhì)量為m,加速度大小為a,木塊和小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則在這個(gè)過(guò)程中,木塊受到的摩擦力大小是

A.μmg B.

C.μ(Mm)g D.ma

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


半徑為R的玻璃半圓柱體,橫截面如圖19所示,圓心為O.兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直,光線1的入射點(diǎn)A為圓柱面的頂點(diǎn),光線2的入射點(diǎn)為B,∠AOB=60°.已知該玻璃對(duì)紅光的折射率n=.

(i)求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d.

(ii)若入射的是單色藍(lán)光,則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,把某種金屬板連在驗(yàn)電器上,第一次,用弧光燈直接照射金屬板,驗(yàn)電器的指針張開(kāi)一個(gè)角度。第二次,在弧光燈和金屬板之間插入一塊普通的玻璃板,再用弧光燈照射驗(yàn)電器指針不張開(kāi),由此可以判定,使金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)的是弧光中的(              )

(A)可見(jiàn)光成分        (B)紫外線成分

(C)紅外線成分        (D)無(wú)線電波成分

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


將兩條完全相同的磁鐵分別固定在質(zhì)量相等的小車上,水平面光滑,開(kāi)始時(shí)甲車速度大小為3m/s,方向向右,乙車速度大小為2m/s,方向相反并在同一直線上,當(dāng)乙車的速度為零時(shí),甲車的速度大小為_(kāi)________m/s,方向_________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,AB段是半徑為R的光滑圓弧軌道,其底端切線水平,BC段是長(zhǎng)為2R的水平軌道,其右端緊靠長(zhǎng)為2R、傾角θ=37°的傳送帶,在距B點(diǎn)L0處的水平軌道上靜止一個(gè)質(zhì)量為m的物體Q.現(xiàn)將質(zhì)量M=3m的物體P自圓弧軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,并與靜止在水平軌道上的m發(fā)生彈性碰撞。已知物體P和Q與水平軌道及傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,重加速度為g,,.試求:

(1)M到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

(2)L0取何值時(shí),M恰滑到C點(diǎn);

(3)當(dāng)時(shí),為確保將m送到D點(diǎn),傳送帶的運(yùn)行速度u應(yīng)滿足什么條件?

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