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(12分)如图所示为某娱乐场的一种游戏装置的滑道示意图,其中AB为曲面滑道,BC为长28m水平滑道,动摩擦因数为0.2;水平滑道BC与半径为10m的四分之一圆弧滑道CD相切,DE为水池的水平面,水池足够深,以确保人落水后的安全。某人坐滑车从坡顶的A点由静止滑下,经过高度差为20m的B点时的速度为16 m/s,最后落在水面上。人和滑车的质量共为70kg,将人和滑车作为质点处理,g取l0rn/s2。问:

(1)从A到B的过程中,人的机械能是否守恒,
(2)到达C点时的速度为多少?
(3)落水点与C点的水平距离。
机械能不守恒 12m/s  17m
试题分析:
(1)若机械能守恒,则:;解得:(2分)
因为,所以机械能不守恒(2分)
(2)(2分)
得:代入数据得:(2分)
(3)若要在C点即做平抛运动,则到达C速度必须满足:(1分)
因为,所以到达C点后即做平平抛运动(1分)
;解得(1分);(1分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在“验证机械能守恒”的实验中,有下述A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落
C.取下纸带,更换新纸带,重新做实验
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带,让重物靠近打点计时器
E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…hn.,计算出对应瞬时速度v1、v2、v3…vn
F.分别计算出
1
2
mvn2和mghn,在误差范围内看是否相等
(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是______.
(2)计算表明,总有
1
2
mvn2______mghn(填“>”“=”或“<”),原因是______.
(3)实验操作正确,能得出实验结论______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m的带负电的小球,小球与弹簧不连接。现用外力将小球向下压到如图所示的位置后撤去外力,小球从静止开始运动到刚离开弹簧的过程中,小球克服重力和电场力做功分别为W1和W2,小球刚好离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中
A.带电小球电势能增加W2
B.弹簧弹性势能最大值为W1+W2+mv2
C.弹簧弹性势能减少量为W2+W1
D.带电小球和弹簧组成的系统机械能减少W2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,平行金属导轨宽度为L=0.6m,与水平面间的倾角为θ=37o,导轨电阻不计,底端接有阻值为R=3Ω的定值电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直向上穿过导轨平面。有一质量为m=0.2kg,长也为L的导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为R0=1Ω,它与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.3。现让导体棒从导轨底部以平行斜面的速度v0=10m/s向上滑行,上滑的最大距离为s=4m。 (sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2),以下说法正确的是(    )
A.把运动导体棒视为电源,最大输出功率6.75W
B.导体棒最后可以下滑到导轨底部,克服摩擦力做的总功为10.0J
C.当导体棒向上滑d=2m时,速度为7.07m/s
D.导体棒上滑的整个过程中,在定值电阻R上产生的焦耳热为2.46J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

运输人员要把质量为,体积较小的木箱拉上汽车。现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车。斜面与水平地面成30o角,拉力与斜面平行。木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则将木箱运上汽车,拉力至少做功
A.mgLB.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,质量为M=4kg的木板静置于足够大的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.01,板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车,车与木板右端的固定挡板相距L=5m。现通电使小车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动,经时间t=2s,车与挡板相碰,车与挡板粘合在一起,碰撞时间极短且碰后自动切断小车的电源。(计算中取最大静摩擦力等于动摩擦力,并取g=10m/s2。)

(1)试通过计算说明:车与挡板相碰前,木板相对地面是静止还是运动的?
(2)求出小车与挡板碰撞前,车的速率v1和板的速率v2
(3)求出碰后木板在水平地面上滑动的距离S。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图10所示,在光滑的水平面上有一辆长平板车,它的中央放一个质量为m的小物块,物块跟车表面的动摩擦因数为μ,平板车的质量M=2m,车与物块一起向右以初速度v0匀速运动,车跟右侧的墙壁相碰。设车跟墙壁碰撞的时间很短,碰撞时没有机械能损失,重力加速度为g,求:

(1)平板车的长度L至少是多长时,小物块才不会从车上落下来;
(2)若在车的左侧还有一面墙壁,左右墙壁相距足够远,使得车跟墙壁相碰前,车与小物块总是相对静止的,车在左右墙壁间来回碰撞,碰撞n次后,物块跟车一起运动的速度Vn
(3)在车与左右墙壁来回碰撞的整个过程中,小物块在车表面相对于车滑动的总路程S。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,两块长度均为d=0.2m的木块A、B,紧靠着放在光滑水平面上,其质量均为M="O." 9kg. 一颗质量为m="0." 02kg的子弹(可视为质点且不计重力)以速度v0=500m/s水平向右射入木块A,当子弹恰水平穿出A时,测得木块A的速度为v=2m/s,子弹最终停留在木块B中,求:

①子弹离开木块A时的速度大小及子弹在木块A中,受的阻力大小;
②子弹和木块B的最终速度大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

成都七中某课外兴趣小组同学为了研究过山车的原理,提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量m=1kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.50(g取10m/s2,sin37°="0.60" ,cos37°=0.80)求:

(1)小物块的抛出点和A点的高度差;
(2)若小物块刚好能在竖直圆弧轨道上做完整圆周运动,求小物块在D点对圆弧轨道的压力;
(3)为了让小物块不脱离轨道,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。

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