14.水上滑梯可簡化成如圖所示的模型,斜槽和水平槽AB平滑連接,傾角θ=37°.AB間距S1=6.75m,BC間距S2=2.70m,BC面與水面的距離h=0.8m,人與AB、BC間的摩擦均忽略不計.取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.一同學(xué) 從滑梯頂端A點無初速地自由滑下,求:
(1)該同學(xué)沿斜槽AB下滑時得到加速度大小a?
(2)該同學(xué)從A點開始至落到水面的時間?

分析 (1)對該同學(xué)進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可求出下滑時的加速度;
(2)選取該同學(xué)從A滑到B,做勻加速直線運動,再從B到C做勻速直線運動,最后從C點滑出時,該同學(xué)做平拋運動,根據(jù)運動學(xué)公式,結(jié)合牛頓第二定律,及平拋運動規(guī)律,即可以求出運動的時間,

解答 解:(1)該同學(xué)沿斜槽AB下滑過程中,受重力和斜槽的支持力,由牛頓第二定律有:
mgsinθ=ma
可得:a=gsinθ=10×sin37°=6m/s2
(2)由A到B的過程中,設(shè)時間為t1,
則有:${s}_{1}=\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}$;
解得:t1=$\sqrt{\frac{2{s}_{1}}{a}}$=$\sqrt{\frac{2×6.75}{6}}$=1.5s;
因vB=at1,解得:
vB=6×1.5=9m/s;
由B到C該同學(xué)做勻速直線運動,設(shè)時間為t2
則有:t2=$\frac{{s}_{2}}{{v}_{B}}$=$\frac{2.7}{9}$s=0.3s;
由C點到落入水面做平拋運動,設(shè)時間為t3,
則有:h=$\frac{1}{2}g{t}_{3}^{2}$;
解得:t3=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}$s=0.4s;
因此從A點開始到落入水面的時間為:
t=t1+t2+t3=1.5+0.3+0.4s=2.2s;
答:(1)該同學(xué)沿斜槽AB下滑時得到加速度大小6m/s2;
(2)該同學(xué)從A點開始至落到水面的時間2.2s.

點評 本題是多過程問題,采用程序法按順序研究,關(guān)鍵要正確把握每個過程所遵守的物理規(guī)律,并抓住各個過程的聯(lián)系進(jìn)行研究.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.人造地球衛(wèi)星可能繞地球做勻速圓周運動,也可能沿橢圓軌道繞地球運動,對于沿某一橢圓軌道繞地球運動的衛(wèi)星(其近地點到地面的高度可以忽略不計),以下說法正確的是(  )
A.近地點速度一定大于7.9km/s
B.近地點速度可以小于7.9km/s
C.遠(yuǎn)地點速度一定大于在同高度圓軌道上的運行速度
D.遠(yuǎn)地點速度一定小于在同高度圓軌道上的運行速度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,間距為L、電阻為零的U形金屬豎直軌道,固定放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面里.豎直軌道上部套有一金屬條bc,bc的電阻為R,質(zhì)量為2m,可以在軌道上無摩擦滑動,開始時被卡環(huán)卡在豎直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài).在bc的正上方高H處,自由落下一質(zhì)量為m的絕緣物體,物體落到金屬條上之前的瞬問,卡環(huán)立即釋改,兩者一起繼續(xù)下落.設(shè)金屬條與導(dǎo)軌的摩擦和接觸電阻均忽略不計,豎直軌道足夠長.求:
(1)金屬條開始下落時的加速度;
(2)金屬條在加速過程中,速度達(dá)到v1時,bc對物體m的支持力;
(3)金屬條下落h時,恰好開始做勻速運動,求在這一過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上皮帶時無能量損失),傳送帶的運行速度為v0=3m/s,長為L=1.4m.今將水平力撤去,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時,恰好與傳送帶速度相同.滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,g=10m/s2
(1)求水平作用力F的大。
(2)求滑塊下滑的高度;
(3)若滑塊滑上傳送帶時速度大小為4m/s,求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi),以直徑為界,左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場.以垂直紙面向外的磁場為正,兩部分磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示.則0〜t0時間內(nèi)導(dǎo)線框中( 。
A.沒有感應(yīng)電流B.感應(yīng)電流方向為逆時針
C.感應(yīng)電流大小為$\frac{π{r}^{2}{B}_{0}}{{t}_{0}R}$D.感應(yīng)電流大小為$\frac{2π{r}^{2}{B}_{0}}{{t}_{0}R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下面的實例中,對機(jī)械能守恒判斷正確的是( 。
A.小球自由下落,落在豎直彈簧上,將彈簧壓縮后又被彈簧彈起來,小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.拉著物體沿光滑的斜面勻速上升,物體的機(jī)械能守恒
C.跳傘運動員張開傘后,在空中勻速下降,運動員與傘組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.飛行的子彈擊中并射入放在光滑水平桌面上的木塊,子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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6.發(fā)電機(jī)把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能,原理:電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

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3.若已知小鳥彈出點到肥豬堡壘的水平距離l=1.6 m,彈出后經(jīng)過t=0.4 s擊中肥豬堡壘,則小鳥擊中堡壘時的速度方向與水平方向的夾角是( 。
A.30°B.60°C.37°D.45°

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4.如圖所示為糧袋傳送裝置,已知AB間長度為L,傳送帶與水平方向夾角為θ,工作時運行速度為v,糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,在正常工作時,將糧袋在A點無初速地放上傳送帶,關(guān)于工件從A到B的運動,(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)以下說法正確的是  ( 。
A.糧袋到達(dá)B點的速度與v比較,可能大于v,也可能小于或等于v
B.若μ<tanθ,則糧袋從A到B一定一直是做加速運動
C.不論μ大小如何,糧袋從A到B一直勻加速運動,且a>gsinθ
D.若L足夠長,糧袋一定先以加速度為g(sinθ-μcosθ)做勻加速度運動,以后將以速度v做勻速運動

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