【題目】動畫片《熊出沒》中有這樣一個情節(jié):某天熊大和熊二中了光頭強設(shè)計的陷阱,被掛在了樹上(如圖甲),聰明的熊大想出了一個辦法,讓自己和熊二蕩起來使繩斷裂從而得救,其過程可簡化如圖乙所示,設(shè)懸點為O,離地高度為H=6m,兩熊可視為質(zhì)點且總質(zhì)量m=500kg,重心為A,蕩下過程重心到懸點的距離l=2m且保持不變,繩子能承受的最大張力為T=104N,光頭強位于距離O點水平距離s=5mB點處,不計一切阻力。

(1)熊大和熊二為了解救自己,蕩至最高點時繩與豎直方向的夾角α至少為多大?

(2)設(shè)熊大和熊二剛好在向右擺到最低點時繩子斷裂,則他們的落地點離光頭強的距離為多少?

(3)改變重心AO的距離l,且兩熊到最低點繩子恰好斷裂,有無可能在落地時砸中光頭強?請通過計算說明。

【答案】(1)60 (2)1m (3)砸不到

【解析】

(1)在最低點,根據(jù)牛頓第二定律有:T-mg=m
由機械能守恒定律得:mgl(1-cosα)=mv2
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:α=60°
(2)由平拋運動的規(guī)律得:(H-l)=gt2
水平位移為:x=vt
落地點距離光頭強的距離 d=s-x
聯(lián)立解得:d=1m
(3)仍在最低點使繩子斷裂,則可知擺角仍為60°,令現(xiàn)擺長為l′,則平拋速度為:

平拋時間:
則平拋距離為:x=vt=
由數(shù)學(xué)知識可知有:l′==3m xm=3m<s=5m
故沒有可能砸到光頭強.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做研究平拋運動的實驗時,讓小球多次沿同一斜槽軌道滑下,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡為了能較準確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上______

A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

B.每次釋放小球的位置必須相同

C.每次必須由靜止釋放小球

D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降

E.小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸

F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線

在做該實驗中某同學(xué)只記錄了物體運動的軌跡上的A、B、C三點并以A點為坐標原點建立了直角坐標系,得到如圖所示的圖象,試根據(jù)圖象求出物體平拋運動的初速度大小為______ ;物體運動到B點時的速度大小為______ ;拋出點的橫坐標為______ cm;縱坐標為______

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【題目】如圖所示,將小砝碼置于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,幾乎觀察不到,這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1m2,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度為g

1)當紙板相對砝碼運動時,求紙板所受摩擦力大小;

2)要使紙板相對砝碼運動,求所需拉力的大;

3)本實驗中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,μ=0.2,砝碼與紙板左端的距離d="0.1" m,取g=10m/s2。若砝碼移動的距離超過l ="0.002" m,人眼就能感知,為確保實驗成功,紙板所需的拉力至少多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】平面直角坐標系xOy中,第二象限存在沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E,第三、四象限存在垂直坐標平面向里的勻強磁場,如圖所示。一質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從坐標為(-L,L)P點沿y軸負向進入電場,初速度大小為粒子第二次到達x軸的位置為坐標原點。不計粒子的重力,求:

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大。

(2)若粒子由P點沿x軸正向入射,初速度仍為,求粒子第二次到達x軸時與坐標原點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圓形區(qū)域內(nèi)有如圖所示的勻強磁場,一束比荷相同的帶電粒子對準圓心O射入,分別從a、b兩點射出,下列說法正確的是( )

A. b點出射粒子速率較小

B. a點出射粒子運動半徑較大

C. b點出射粒子磁場中的運動時間較短

D. a點出射粒子速度偏轉(zhuǎn)角較小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運動到最低點的過程,他以小球開始下落的位置為原點,沿豎直向下方向建立坐標軸Ox,做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標x的變化關(guān)系如圖乙所示,不計空氣阻力,重力加速度為g以下判斷正確的是

A. x=h+x0,重力勢能與彈性勢能之和最小

B. 最低點的坐標為x=h+2x0

C. 小球受到的彈力最大值大于2mg

D. 小球動能的最大值為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一滑梯的實物圖,滑梯的斜面段長度L=5.0m,傾角θ=37 水平段與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開始滑下,經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離,停在滑道上。已知小朋友質(zhì)量為20kg,小朋友與滑梯軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,不計空氣阻力。已知sin37=0.60,cos37=0.80。(g10m/s2)。求小朋友

1)沿滑梯下滑時所受摩擦力的大;

2)滑到斜面底端時的速度大。

3在水平段滑行至停止過程中摩擦力做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知豎直玻璃管總長為h,第一次向管內(nèi)緩慢地添加一定質(zhì)量的水銀,水銀添加完時,氣柱長度變?yōu)?/span>。第二次再取與第一次相同質(zhì)量的水銀緩慢地添加在管內(nèi),整個過程水銀未溢出玻璃管,外界大氣壓強保持不變。

①求第二次水銀添加完時氣柱的長度。

②若第二次水銀添加完后,把玻璃管在豎直面內(nèi)以底部為軸緩慢的沿順時針方向旋轉(zhuǎn)60。求此時氣柱長度水銀未溢出玻璃管

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【題目】臺風(fēng)的出現(xiàn)將引起多地暴雨,嚴重影響道路交通安全。某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車,其速度大小分別為v1=40 m/s,v2=25 m/s,轎車在與貨車距離x0=22 m時才發(fā)現(xiàn)前方有貨車,若此時轎車只是立即剎車,則轎車要經(jīng)過x=160 m才能停下來。兩車可視為質(zhì)點。

(1)若轎車剎車時貨車以速度v2勻速行駛,通過計算分析兩車是否會相撞;

(2)若轎車在剎車的同時給貨車發(fā)信號,貨車司機經(jīng)t0=2 s收到信號并立即以大小為a2=2.5 m/s2的加速度加速行駛,通過計算分析兩車是否會相撞。

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同步練習(xí)冊答案