【題目】《割繩子》是一款風(fēng)靡世界的休閑游戲。玩家需要通過剪斷繩索，讓綁著的糖果掉入怪獸嘴里。如圖是其中的某個(gè)關(guān)卡，開始時(shí)，一端連有糖果的繩索處于水平狀態(tài)，另一端固定在O點(diǎn)上，繩索長度為R，圖中的怪獸A相對O點(diǎn)水平和豎直位移分別為R和2R，怪獸B位于O點(diǎn)正上方R處，C處為噴氣裝置，可為糖果提供水平向右的動(dòng)力或者阻力，該裝置相對O點(diǎn)的豎直位移為R，已知糖果質(zhì)量為m，重力加速度為g，題中涉及物體都可視作質(zhì)點(diǎn)處理，糖果由水平位置開始靜止釋放，回答下列問題：

（1）糖果運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，其對繩子的拉力為多大？

（2）試通過分析說明，糖果運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，剪短繩索，能否被怪獸A吃到。若能，請說明理由；若不能，則計(jì)算說明怪獸A在同一高度的什么位置才能吃到糖果。

（3）顯然，噴氣裝置提供額外的能量之后，糖果才有可能被怪獸B吃到，請問這部分額外能量最少為多少？

【答案】（1）3mg（2）糖果無法被怪獸A吃到，且在水平位移是2R處可以吃到糖果;（3）

【解析】

試題分析：（1）

得到

由牛頓第三定律得，糖果對繩子拉力

（2）剪斷繩索之后，糖果做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直下落距離為R時(shí)滿足

故糖果無法被怪獸A吃到，且在水平位移是2R處可以吃到糖果

（3）糖果到達(dá)怪獸B處的最小速度滿足

考慮物體從開始至最高點(diǎn)的動(dòng)能定理

得到

故噴氣裝置所提供的最小能量為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置探究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況。實(shí)驗(yàn)中重物通過跨過定滑輪的細(xì)繩帶動(dòng)小車，小車又帶動(dòng)紙帶做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)（如圖乙所示）。如果電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，測得圖中的相應(yīng)兩點(diǎn)之間的距離x、x1、x2，則：

（1）小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度的表達(dá)式vC= ；

（2）小車運(yùn)動(dòng)過程的加速度的表達(dá)式為a= 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測量兩球碰撞前后的速度，實(shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把Ｂ球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置，圖中F、E點(diǎn)是A碰B球前后的平均落點(diǎn)，J是B球的平均落點(diǎn)，O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的豎直平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。

（1）現(xiàn)有下列器材，為完成本實(shí)驗(yàn)，哪些是必需的？請將這些器材前面的字母填在橫線上 ．

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．圓規(guī)

（2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量（ ）

A．水平槽上未放B球時(shí)，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離OF

B．A球與B球碰撞后，測量A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離OE、OJ

C．A球和B球在空間飛行的時(shí)間

D．測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度

（3）如果碰撞中動(dòng)量守恒，根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離，則下列式子正確的是________．

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】硅光電池在無光照射時(shí)不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓（硅光電池負(fù)極接高電勢點(diǎn)，正極接低電勢點(diǎn)），探究其在無光照時(shí)的反向伏安特性。圖中電壓表V1量程選用3V，內(nèi)阻為6．0 kΩ；電壓表V2量程選用15V，內(nèi)阻約為30 kΩ；R0為保護(hù)電阻；直流電源電動(dòng)勢約為12V，內(nèi)阻不計(jì)。

用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2。

（1）某次測量時(shí)，電壓表V1示數(shù)如圖乙，則U1= V，可算出通過硅光電池的反向電流大小為 mA（保留兩位小數(shù)）。

（2）該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix（圖中“－”表示反向），并在坐標(biāo)紙上建立Ix-Ux坐標(biāo)系，請你標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix-Ux圖線。

（3）由Ix-Ux圖線知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時(shí)，Ix與Ux成 （填“線性”或“非線性”）關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域，該區(qū)域是由三個(gè)邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的，且矩形的下邊EH與桌面相接。三個(gè)正方形區(qū)域中分別存在方向?yàn)樨Q直向下、豎直向上、豎直向上的勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)大小比例為1：1：2�，F(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點(diǎn)射入場區(qū)，初速度方向水平向右，滑塊最終恰從D點(diǎn)射出場區(qū)，已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等，桌面與滑塊之間的滑動(dòng)摩擦因素為0．125，重力加速度為g，滑塊可以視作質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時(shí)的速度大��；

（2）滑塊在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊A、木板B的質(zhì)量均為m＝10kg，不計(jì)A的大小，B板長L＝3m。開始時(shí)A、B均靜止。現(xiàn)給A以2m/s的水平向右的初速度從B的左端開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)給A施加一個(gè)＝30N的水平向右的外力。已知A與B、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1＝0．3和μ2＝0．1。g取10m/s2。

（1）通過計(jì)算說明：物塊A能不能滑離木板B？

（2）木板B滑行m需要多少時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖豎直平面內(nèi)，制動(dòng)坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床，當(dāng)車速為23 m/s時(shí)，車尾位于制動(dòng)坡床的低端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng)，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4 m時(shí)，車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m，再過一段時(shí)間，貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．4；貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0．44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取。求：

（1）貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；

（2）制動(dòng)坡床的長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有一圓心為O1的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，半經(jīng)r=0．1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T，與y軸x軸分別相切于A、C兩點(diǎn)。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=0．2v/m。某帶電粒子以v=20m/s的初速度自A點(diǎn)沿AO1方向射入磁場，從C點(diǎn)射出（不計(jì)重力）。

求：（1）帶電粒子的比荷q/m；

（2）帶電粒子離開電場經(jīng)過y軸時(shí)的位置距原點(diǎn)O點(diǎn)的距離L。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。長為L的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量m、電阻為R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)電阻,其阻值也為R�，F(xiàn)閉合開關(guān)K ，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F＝2mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若金屬棒上滑距離為s時(shí)速度恰達(dá)到最大，最大速度vm。（重力加速度為g， sin37°=0．6,cos37°=0．8）求：

（1）求金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大��；

（2）求金屬棒由靜止開始上滑2s的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q1

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同步練習(xí)冊答案