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【题目】某游乐园的大型跳楼机游戏,以惊险刺激深受年轻人的欢迎。某次游戏中,质量m=50kg的小明同学坐在载人平台上,并系好安全带、锁好安全杆。游戏的过程简化为巨型升降机将平台拉升100m高度然后由静止开始下落在忽略空气和台架对平台阻力的情况下,该运动可近似看作自由落体运动。下落h1=80 m时,制动系统启动,使平台均匀减速,再下落h2=20m时刚好停止运动。取g=10m/s2求:

(1)下落的过程中小明运动速度的最大值vm;

(2)当平台落到离地面15m高的位置时,小明对跳楼机作用力F的大小;

(3)在全部下落过程中,跳楼机对小明做的功W。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】解:(1)由vm2

vm=40m/s

(2)减速下落过程中加速度大小

解得a2=40m/s2

根据牛顿第二定律 F- mg= ma2

解得F=2500 N

根据牛顿第三定律,小明对系统作用力的大小F2500N

(3)加速下落段,小明处于完全失重状态,系统对小明的作用力为零。

对小明W1=0

在减速阶段,系统对小明做功W2=-FNh2= -5104J

WFN=W1+W2=-5104J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一枚手榴弹开始时在空中竖直下落,到某位置时爆炸成ab两块,已知两块同时落地,其中a落地时飞行的水平距离OA大于b落地时飞行的水平距离OB,下列说法中正确的是(  )

A. 爆炸瞬间ab两块的速度变化量大小相等

B. ab两块落地时的速度大小相等

C. 爆炸瞬间ab两块的动量变化量大小相等

D. 爆炸瞬间ab两块的动能变化量相等

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为雨滴从高空下落过程中空气阻力f随雨滴速度v变化的大致情况,其中图线①②分别对应半径不同的雨滴。

(1)请利用图线分析并说明雨滴下落过程中加速度和速度随时间变化的大致情况。

(2)已知图中直线的斜率值,其中,r为雨滴的半径。(雨滴的密度取)请比较①②图线所示的两个雨滴下落的最终速度;请计算半径r=5mm的雨滴下落的最终速度。

(3)已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的50倍之多,但是下雨时蚊子却可以在雨中漫步。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍, 科学家用高速相机以每秒4000帧的速度拍摄,记录雨滴击中蚊子时二者相互作用的每一个动作,归纳并计算出蚊子与雨滴遭遇瞬间的作用力及其随雨滴向下移动的距离。针对雨滴下落时正中蚊子的情况,研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴,而是与雨滴融为一体,顺应雨滴的趋势落下,随后迅速侧向微调与雨滴分离。现对比两种情况:①蚊子在空中被雨滴砸中;②蚊子栖息于地面时被雨滴砸中,请建立理想模型,通过计算比较两种情况下雨滴击中时的冲击对蚊子的伤害。(解题过程中需要用到的物理量,要在解题时作必要的说明)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用如图所示装置研究物体的加速度与外力关系,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。

实验次数

1

2

3

4

5

F/N

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

t/(m.s)

40.4

28.6

23.3

20.2

18.1

t2/(m.s)2

1632.2

818.0

542.9

408.0

327.6

1/t2(×10-4ms-2

6.1

12.2

18.4

24.4

30.5

为便于分析Ft的关系在坐标纸上作出如图所示的图线图线为__________的关系图象

A.F-t, B.F-t2 C.F-

②结合表格中数据及图线特点,算出图线的斜率k=_________

设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d由图线的斜率可求得滑块的质量为M__________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系。电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示( )

A. 通过电流计G的电流方向由dc

B. 电压U增大, 光电流I一定增大

C. 用同频率的光照射K极,光电子的最大初动能与光的强弱无关

D. 光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q,另一端绕过固定在天花板上的定滑轮与小球P连接,P、Q始终处于静止状态,则

AQ可能受到两个力的作用

BQ可能受到三个力的作用

CQ受到的绳子拉力与重力的合力方向水平向左

DQ受到的绳子拉力与重力的合力方向指向左下方

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,粗糙斜面的倾角,半径的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场,一个匝数n=10匝的刚性正方形线框abcd,通过松驰的柔软导线与一个额定功率的小灯泡A相连,圆形磁场的一条直径恰好与线框bc边重合,已知线框总质量,总电阻,边长,与斜面间的动摩擦因数,从时起,磁场的磁感应强度按的规律变化,开始时线框静止在斜面上,在线框运动前,灯泡始终正常发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(g

)求:

(1)线框不动时,回路中的感应电动势E

(2)小灯泡正常发光时的电阻R

(3)线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量Q

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【题目】某学校实验室购买了一卷表面有很薄绝缘层的镍铬合金丝,该校的一兴趣小组同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的常温电阻率ρ=1.0× Ω·m,他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。

(1)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:

将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“插孔,选择电阻挡“×100”;

调整机械零点调节旋纽使指针指到零刻度,调整时____(填必须”“不能将两表笔短接,然后调整欧姆调零旋钮进行欧姆调零,调整时__________(填必须不能)将两表笔短接;

把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端(已刮去绝缘漆)相接,多用电表的示数如图甲所示,该合金丝的电阻约为__________Ω。

(2)为了更准确地测量镍铬合金丝电阻,已知所选用的电压表内阻为几千欧,电流表内阻为几欧,根据多用电表的示数,为了减少实验误差,并获得较大的电压调节范围,以下四个电路中最合理的是_________

(3)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径,示数如图乙所示,则镍铬合金丝的直径为_________mm。

(4)根据多用电表测得的镍铬合金丝电阻值,不计合金丝绝缘漆的厚度,可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为_________m。(结果保留整数)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图(a)所示,水平面内有一光滑金属导轨,ac边的电阻为R,其他电阻均不计,abac夹角为135°cdac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上,并与ac平行。棒与abcd交点GH间的距离为L0,空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。在外力作用下,棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数随位移x变化的关系如图(b)所示。在棒运动L0MN处的过程中

A. 导体棒做匀变速直线运动

B. 导体棒运动的时间为

C. 流过导体棒的电流大小不变

D. 外力做功为

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同步练习册答案