17．成都“歡樂(lè)谷”大型的游樂(lè)性主題公園，園內(nèi)有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”．讓人體驗(yàn)短暫的“完全失重”，非常刺激．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處，然后由靜止釋放．為研究方便，認(rèn)為人與座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2s后，開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面5m高處時(shí)速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．（取g=10m/s2）
求：（1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？
（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

分析 （1）根據(jù)v=gt求出自由下落結(jié)束時(shí)的速度大�。�
（2）根據(jù)速度時(shí)間公式求出勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的倍數(shù)．

解答 解：（1）自由下落2s速度v=gt    …①
代入數(shù)據(jù)得：v=20m/s…②
（2）自由下落2s高度：${h}_{1}=\frac{1}{2}g{t}^{2}$…③
設(shè)H=50m，h2=5m，
勻減速高度：h=H-h1-h2…④
由：v2=2ah   …⑤
設(shè)座椅對(duì)游客作用力N，由牛頓第二定律有
N-mg=ma  …⑥
聯(lián)立③④⑤⑥得：$\frac{N}{mg}=\frac{mg+ma}{mg}$
代入數(shù)據(jù)得：$\frac{N}{mg}=1.8$ 
答：：（1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是20m/s；
（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的1.8倍．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清運(yùn)動(dòng)過(guò)程，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．

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：選擇題

7．有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近的近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有（　　）
A．a的向心加速度等于重力加速度gB．b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)
C．c在4 h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是$\frac{π}{6}$D．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．點(diǎn)電荷為理想模型，實(shí)際并不存在
B．體積很大的帶電體一定不能看作點(diǎn)電荷
C．只有體積很小的帶電體，才能看作點(diǎn)電荷
D．點(diǎn)電荷一定是電荷量很小的帶電體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．回旋加速器的原理如圖所示，D1和D2是兩個(gè)正對(duì)的中空半圓金屬盒，它們的半徑均為R，且分別接在電壓一定的交流電源兩端，可在兩金屬盒之間的狹縫處形成變化的加速電場(chǎng)，兩金屬盒處于與盒面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．A點(diǎn)處的粒子源能不斷產(chǎn)生帶電粒子，它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速后在金屬盒內(nèi)的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．調(diào)節(jié)交流電源的頻率，使得每當(dāng)帶電粒子運(yùn)動(dòng)到兩金屬盒之間的狹縫邊緣時(shí)恰好改變加速電場(chǎng)的方向，從而保證帶電粒子能在兩金屬盒之間狹縫處總被加速，且最終都能沿位于D2盒邊緣的C口射出．該回旋加速器可將原來(lái)靜止的α粒子（氦的原子核）加速到最大速率v，使它獲得的最大動(dòng)能為Ek．若帶電粒子在A點(diǎn)的初速度、所受重力、通過(guò)狹縫的時(shí)間及C口的口徑大小均可忽略不計(jì)，且不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則用該回旋加速器（　�。�
A．能使原來(lái)靜止的質(zhì)子獲得的最大速率為$\frac{1}{2}$v
B．能使原來(lái)靜止的質(zhì)子獲得的動(dòng)能為$\frac{1}{4}$Ek
C．加速質(zhì)子的交流電場(chǎng)頻率與加速α粒子的交流電場(chǎng)頻率之比為1：1
D．加速質(zhì)子的總次數(shù)與加速α粒子總次數(shù)之比為2：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示的裝置中，斜面光滑，傾角a=37°，質(zhì)量為10kg的小球放置在斜面上，當(dāng)裝置以4m/s2的加速度豎直上升時(shí)，求：
（1）小球?qū)π泵娴膲毫Φ拇笮。?br />（2）小球?qū)ωQ直板的壓力的大小．（sin37°=$\frac{3}{5}$；cos37°=$\frac{4}{5}$）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

2．用伏安法測(cè)電阻時(shí)，如待測(cè)電阻Rx約為150Ω，電流表內(nèi)阻RA約為20Ω，電壓表內(nèi)阻RV約為5KΩ，為了減小誤差，應(yīng)該選用圖中的①電路（填①或②）來(lái)進(jìn)行測(cè)量．當(dāng)用電路圖①進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量值將比真實(shí)值偏�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�；當(dāng)用圖②進(jìn)行測(cè)量時(shí)測(cè)量值比真實(shí)值偏大（填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，U形導(dǎo)線(xiàn)框MNQP水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感線(xiàn)方向與導(dǎo)線(xiàn)框所在平面垂直，導(dǎo)線(xiàn)MN和PQ足夠長(zhǎng)，間距L=0.5m，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=1.0Ω．接在NQ間的電阻R=4.0Ω，電壓表為理想電表，其余電阻不計(jì)．若導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度v=2.0m/s向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)線(xiàn)框的摩擦．求：
（1）電壓表的示數(shù)為多少；在圖上標(biāo)出電壓表的“+”，“-”極性；
（2）若某一時(shí)刻撤去水平外力，則從該時(shí)刻起，在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)1.0m的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為多少；
（3）從撤去外力到導(dǎo)體棒停下來(lái)的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．馬航失聯(lián)客機(jī)牽動(dòng)著億萬(wàn)人民的心，找到“黑匣子“是解開(kāi)馬航失事原因的關(guān)鍵．下列情況中，可將“黑匣子“看作質(zhì)點(diǎn)的是（　�。�
A．用飛機(jī)搜尋“黑匣子“B．用軍艦搜尋“黑匣子“
C．用潛艇搜尋“黑匣子“D．用潛艇打撈“黑匣子“

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．如圖所示，在水平虛線(xiàn)范圍內(nèi)有B=0.5T，高度為h=1.0m，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量m=0.2kg，邊長(zhǎng)L=1.0m的正方形線(xiàn)框abcd，其電阻R=1.0Ω，cd邊跟磁場(chǎng)下邊平行且相距一段距離，現(xiàn)用F=3.0N豎直向上的恒力由靜止開(kāi)始拉動(dòng)線(xiàn)框，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，并穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)Ⅱ位置，整個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框保持在豎直平面內(nèi)，求線(xiàn)框
（1）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度；
（2）剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)c、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差；
（3）在穿越磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱．

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同步練習(xí)冊(cè)答案