7．一種巨型娛樂器械可以使人體驗(yàn)超重和失重，一個可乘十多個人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，到地面時剛好停下．已知座艙開始下落時的高度為H=75m，當(dāng)落到離地面h=30m的位置時開始制動，座艙均勻減速，到地面時剛好停下．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．
（1）求下落過程中，座艙的最大速度；
（2）求制動過程中座艙的加速度；
（3）若座艙中某人手托著重3kg的鉛球，當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時，求球?qū)κ值膲毫Γ?

分析 （1）明確下落過程，根據(jù)題意可明確自由落體運(yùn)動的距離，再由速度和位移關(guān)系可求得最大速度；
（2）制動過程做勻減速運(yùn)動，到達(dá)地面恰好為零；根據(jù)速度和位移關(guān)系可求得加速度；
（3）對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得支持力，再由牛頓第三定律可求得壓力．

解答 解：（1）座艙先做自由落體運(yùn)動，然后做勻減速運(yùn)動，所以在落到離地面30m的位置時，速度最大，座艙自由下落的高度x=H-h=45m   ①
根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律得：$v_m^2=2gx$     ②
聯(lián)立①、②解得：vm=30m/s   ③
（2）制動過程中，座艙做勻減速運(yùn)動
根據(jù)勻變速運(yùn)動規(guī)律得：$0-v_m^2=2ah$   ④
解得：a=-15m/s2符號表示方向豎直向上  ⑤
（3）對球運(yùn)用牛頓第二定律得：mg-F=ma   ⑥
代入數(shù)據(jù)解得：F=-75N  ⑦
根據(jù)牛頓第三定律得，球?qū)κ值膲毫褪謱η虻闹С至κ且粚ψ饔昧头醋饔昧�，所�?br />球?qū)κ值膲毫Υ笮'=75N，方向豎直向下  ⑧
答：（1）下落過程中，座艙的最大速度為30m/s；
（2）制動過程中座艙的加速度為15m/s2；方向豎直向上；
（3）球?qū)κ值膲毫?5N，方向豎直向下．

點(diǎn)評 本題考查牛頓運(yùn)動定律以及運(yùn)動學(xué)規(guī)律的應(yīng)用，解題時要注意做好受力分析以及運(yùn)動過程分析，正確選擇研究對象和物理過程，明確物理公式的正確應(yīng)用即可求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．在做“互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)時，橡皮筋的一端固定在木扳上，用兩個彈簧秤把像皮筋的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，再用一個彈簧秤把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)，以下操作中正確的是（　�。�
A．同一次實(shí)驗(yàn)過程中，O點(diǎn)位置要保持不變
B．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度
C．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
D．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時，兩個彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°，以便算出合力大小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所，一玩具小車攜帶若干質(zhì)量為m的彈丸，車和彈丸的總質(zhì)量為M（$\frac{M}{m}$=$\frac{20}{1}$），在半徑為R的水平光滑軌道上以速度v0勻速圓周運(yùn)動，若小車每轉(zhuǎn)一周便沿運(yùn)動方向相對地面以恒定速度v（$\frac{{v}_{0}}{v}$=$\frac{1}{5}$）發(fā)射一顆彈丸，則小車發(fā)射第幾顆彈丸時靜止（　�。�
A．4B．5C．8D．10

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．某同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為某種打點(diǎn)計(jì)時器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量，小車運(yùn)動的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得．

（1）圖（b）為實(shí)驗(yàn)中所用打點(diǎn)計(jì)時器的學(xué)生電源．由學(xué)生電源可以判斷該同學(xué)選用（c）中的乙（填“甲”或“乙”）打點(diǎn)計(jì)時器，上述圖（b）的安裝中存在的錯誤有：①接線柱應(yīng)接在交流電上；②電壓應(yīng)選擇6V檔
（2）在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，保持細(xì)砂和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)據(jù)．在分析處理時，同學(xué)們存在兩種方案；甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量m的圖象；乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)$\frac{1}{m}$的圖象．兩位同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如圖e所示），你認(rèn)為同學(xué)乙（填“甲”、“乙”）的方案更合理，請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)中的圖象．

（3）在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中細(xì)砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（e），該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因．答：該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，將一端帶定滑輪的長木板放在水平實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)小車通過輕細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車與紙帶相連，打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電的頻率為f=50Hz．在保持實(shí)驗(yàn)小車質(zhì)量不變的情況下，放開砂桶，小車加速運(yùn)動，處理紙帶得到小車運(yùn)動的加速度為a；改變砂桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條紙帶如圖乙所示，在紙帶上便于測量的地方選取第一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，在這個點(diǎn)上標(biāo)明A，第六個點(diǎn)上標(biāo)明B，第十一個點(diǎn)上標(biāo)明C，第十六個點(diǎn)上標(biāo)明D，第二十一個點(diǎn)上標(biāo)明E．測量時發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是測得AC的長度為12.30cm，CD的長度為6.60cm，DE的長度為6.90cm．則
①打點(diǎn)計(jì)時器打記數(shù)點(diǎn)D時，小車的速度大小vD=0.675m/s．
②小車運(yùn)動的加速度大小a=0.300 m/s2．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，以小車運(yùn)動的加速度a為縱軸，砂桶及沙子總質(zhì)量m為橫軸，得到如圖丙所示的a-m圖象，已知重力加速度g=10m/s2，由圖象求出實(shí)驗(yàn)小車的質(zhì)量M=1.00kg．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．一容器中盛有氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，當(dāng)溫度為T時，氮分子全部分離成原子，這時壓強(qiáng)為P（氫的分離忽略不計(jì)）；當(dāng)溫度為3T時，兩種氣體全部分離成原子，容器中壓強(qiáng)等于4P，問混合氣體中氮和氫的質(zhì)量比為14：1．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，一小型發(fā)電站通過升壓變壓器B1和降壓變壓器B2把電能輸送給用戶（B1和B2都是理想變壓器），已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500kW，輸出電壓為500V，升壓變壓器B1原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，兩變壓器間輸電導(dǎo)線的總電阻為2Ω，降壓變壓器B2的輸出電壓為220V，求：

（1）升壓變壓器副線圈的電壓和電流；
（2）輸電導(dǎo)線上損失的功率；
（3）降壓變壓器B2的原、副線圈的匝數(shù)比．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．電機(jī)把一次能源轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過程正確的是新能源的是（　　）
A．一次能源→發(fā)電機(jī)→機(jī)械能
B．一次能源→電動機(jī)→機(jī)械能
C．一次能源→電動機(jī)→電能→發(fā)電機(jī)→機(jī)械能
D．一次能源→發(fā)電機(jī)→電能→電動機(jī)→機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．為了測定一個“6V 1W”的燈泡在不同電壓下的電功率．現(xiàn)有器材如下：
直流電源        電動勢6V      內(nèi)阻不計(jì)
直流電流表A1    量程200mA     內(nèi)阻約2Q
直流電流表A2   1～0.6A        內(nèi)阻約0.5
直流電壓表V1    0～3V        內(nèi)阻約5×l03Ω
直流電壓表V2   0～15V        內(nèi)阻約1.5×l04Ω
滑線變阻器    電阻值0～15Ω    額定電流1A
開關(guān)一個
導(dǎo)線若干根   
測量時要求電燈兩端電壓從0V開始連續(xù)調(diào)節(jié)，盡量減小誤差，測多組數(shù)據(jù)．應(yīng)選擇電流表A1（填A(yù)1或A2）；電壓表V2（填V1或V2）在虛線框內(nèi)畫出測量的電路圖．

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同步練習(xí)冊答案