某電視臺(tái)“快樂向前沖”節(jié)目中場(chǎng)地設(shè)施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng),水面上漂浮著一個(gè)半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L(zhǎng),平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.
(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺(tái)出發(fā)后多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的?
(1)(2)
【解析】
試題分析:(1)人在轉(zhuǎn)盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),水平方向只有靜摩擦力提供向心力,為保證他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤即當(dāng)向心力最大時(shí),依然不超過最大靜摩擦力,即
即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)滿足
(2)設(shè)水平加速段位移為,時(shí)間;平拋時(shí)水平位移為,時(shí)間為.
則加速時(shí)有
平拋運(yùn)動(dòng)階段
全程水平方向:
代入已知各量數(shù)值,聯(lián)立以上各式解得:
考點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
(運(yùn)動(dòng)的分解法)某電視臺(tái)“快樂向前沖”節(jié)目的場(chǎng)地設(shè)施如圖5所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng),水面上漂浮著一個(gè)半徑為R、角速度為ω、鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L,平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器可以在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.
(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2 m/s2,g=10 m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺(tái)出發(fā)后多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的?
(3)若電動(dòng)懸掛器開動(dòng)后,針對(duì)不同選手的動(dòng)力與該選手重力關(guān)系皆為F=0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動(dòng)到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時(shí),因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動(dòng)機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計(jì)算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年浙江省高三上學(xué)期第二次月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
某電視臺(tái)“快樂向前沖”節(jié)目中的場(chǎng)地設(shè)施如題圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng),水面上漂浮著一個(gè)半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L(zhǎng),平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.
①假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會(huì)被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
②若已知H = 5 m,L = 8 m,a = 2 m/s2,g = 10 m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺(tái)出發(fā)后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的?
③ 若電動(dòng)懸掛器開動(dòng)后,針對(duì)不同選手的動(dòng)力與該選手重力關(guān)系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動(dòng)到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時(shí),因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動(dòng)機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計(jì)算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?
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科目:高中物理 來源:2015屆河南省鄭州市盛同學(xué)校高一下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
某電視臺(tái)“快樂向前沖”節(jié)目中的場(chǎng)地設(shè)施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng),水面上漂浮著一個(gè)半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L,平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.
(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會(huì)被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺(tái)出發(fā)后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的?
(3)若電動(dòng)懸掛器開動(dòng)后,針對(duì)不同選手的動(dòng)力與該選手重力關(guān)系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動(dòng)到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時(shí),因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動(dòng)機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計(jì)算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?
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