(10分)表演“頂竿”雜技時,一人站在地上(稱為“底人”),肩上扛一長6 m,質(zhì)量為5 kg的竹竿.一質(zhì)量為40 kg的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到竿底時速度正好為零.假設(shè)加速時的加速度大小是減速時的2倍.下滑總時間為3 s,兩階段竹竿對“底人”的壓力分別為多大?(g取10 m/s2)
290N 530N
解析試題分析:人加速時加速度大小是減速時加速度大小的2倍,說明加速的時間t1是減速時間t2的一半,即加速時間為1 s,減速時間為2 s.設(shè)下滑過程中的最大速度為vm則由運動公式得:
L=t,vm= m/s="4" m/s
加速下滑時的加速度:a1= m/s2="4" m/s2
減速下滑時的加速度:a2=="2" m/s2.
對演員受力分析,受向下的重力mg和向上的摩擦力Ff,由牛頓第二定律可得:
加速下滑時:
減速下滑時:
由牛頓第三定律可知,演員加速下滑和減速下滑時對桿的摩擦力分別為向下,向下。
對桿受力分析,受向下的重力和向下的摩擦力及“底人”施加的向上支持力,由平衡條件可得加速下滑時
減速下滑時,由牛頓第三定律可得在加速過程中桿對底人的壓力分別為290N和530N。
考點:牛頓第二定律及應(yīng)用
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,一輕繩吊著粗細均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個細環(huán),棒和環(huán)的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1),斷開輕繩,棒和環(huán)自由下落,假設(shè)棒足夠長,與地面發(fā)生碰撞時,觸地時間極短,無動能損失,棒在整個運動過程中始終保持豎直,空氣阻力不計,求:
⑴棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中,環(huán)的加速度;
⑵棒與地面第二次碰撞前的瞬時速度;
⑶從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對棒和環(huán)做的功分別是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點等高,質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
⑴求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
⑵若使滑塊能到達C點,求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值;
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時,B獲得最大速度,
求:(1)當(dāng)物體A從開始到剛離開地面時,物體C沿斜面下滑的距離
(2)斜面傾角α
(3)B的最大速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)一輕質(zhì)細繩一端系一質(zhì)量為kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O 上,O到小球的距離為L=0.1m,小球跟水平面接觸,但無相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板,如圖所示,水平距離s=2m,動摩擦因數(shù)μ=0.25.現(xiàn)有一小滑塊B,質(zhì)量也為,從斜面上滑下,每次與小球碰撞時相互交換速度,且與擋板碰撞不損失機械能.若不計空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點,g取10m/s2,(斜面底端與水平面光滑連接,即滑塊通過連接點時無機械能損失)。試問:
(1)若滑塊B從h=5m處滑下,要保證運動過程中繩子不會斷,繩子的最大承受拉力至少應(yīng)為多大。
(2)若滑塊B從斜面某一高度處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,求此高度。
(3)若滑塊B從H="4.9m" 處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求小球做完整圓周運動的次數(shù)n.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,傳送帶以v=10m/s的速度逆時針運動,與水平面夾角θ=370,傳送帶A 端到B 端距離L=29m。在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體,物體與傳送帶間動摩擦因數(shù) μ="0.5" ,g=10m/s2。試求物體從A 運動到底部B的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖,一個質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧(不計空氣阻力,進入圓弧時無機械能損失)。已知圓弧的半徑R=0.3m,,小球到達A點時的速度 v="4" m/s 。取g ="10" m/s2,求:
(1)小球做平拋運動的初速度v0
(2)P點與A點的高度差;
(3)小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接,導(dǎo)軌半徑R,如圖所示,物塊質(zhì)量為m,彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)剪斷細線,在彈力的作用下獲得一個向右的速度,當(dāng)它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點,求:
(1)彈簧對物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物塊離開C點后落回水平面時動能的大小
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(13分)如圖,用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊。已知的電動機功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過A點時的速度大小為v0,此時拖船纜繩與水平方向夾角為θ。小船從A點沿直線加速運動到B點時速度大小為v1,A、B兩點間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計。求:
(1)小船在A點時,電動機牽引繩的速度v和電動機對繩的拉力F為多少;
(2)小船在B點時的加速度大小a;
(3)小船從A點運動到B點經(jīng)過多少時間t
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