如圖所示,是將某電視頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目簡化的模型:手握飛鏢的小孩由不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,當(dāng)小孩擺至最低處B時松手,飛鏢依靠慣性飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心0,圓形靶的最高點C與B在同一高度,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,小孩質(zhì)量遠(yuǎn)大于飛鏢質(zhì)量,繩長為L,BC距離為s,靶的半徑為R,AB高度差為h.不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點.
(1)求孩子在A處被推出時的初速度大;
(2)求在B處細(xì)繩對孩子的拉力大小;
(3)如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩的作用使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.
精英家教網(wǎng)
(1)根據(jù)R=
1
2
gt2
,解得t=
2R
g

則平拋運動的初速度v0=
s
t
=s
g
2R

根據(jù)動能定理得,mgh=
1
2
mv02-
1
2
mv2

解得初速度大小v=
s2g
2R
-2gh

(2)在B處,根據(jù)牛頓第二定律得,F-mg=m
v02
L

解得F=mg(1+
s2
2RL

(3)沿BC方向速度不變,則運動的時間不變,下降的高度不變,知飛鏢擊中與中心同一高度的位置,因為t=
2R
g

v1=
R
t
=
gR
2
,知v1的取值范圍v1
gR
2

答:(1)孩子在A處被推出時的初速度大小為v=
s2g
2R
-2gh

(2)在B處細(xì)繩對孩子的拉力大小為mg(1+
s2
2RL

(3)v1的取值范圍為v1
gR
2
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,是將某電視頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目簡化的模型:手握飛鏢的小孩由不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,當(dāng)小孩擺至最低處B時松手,飛鏢依靠慣性飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心0,圓形靶的最高點C與B在同一高度,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,小孩質(zhì)量遠(yuǎn)大于飛鏢質(zhì)量,繩長為L,BC距離為s,靶的半徑為R,AB高度差為h.不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點.
(1)求孩子在A處被推出時的初速度大小;
(2)求在B處細(xì)繩對孩子的拉力大;
(3)如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩的作用使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.氣墊導(dǎo)軌工作時,空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出,在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸,故滑塊運動時受到的阻力大大減小,可以忽略不計.為了探究做功與物體動能之間的關(guān)系,在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊,滑塊的一端與輕彈簧相接,彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端,將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置(如圖1),使彈簧處于自然狀態(tài)時,滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置,與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間.實驗步驟如下:精英家教網(wǎng)
①用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d;
②在氣墊導(dǎo)軌上適當(dāng)位置標(biāo)記一點A(圖中未標(biāo)出,AP間距離遠(yuǎn)大于d),將滑塊從A點由靜止釋放.由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t;
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度V;
④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實驗步驟②③,記錄彈簧勁度系數(shù)及相應(yīng)的速度V,如下表所示:
彈簧勁度系數(shù) k 2k 3k 4k 5k 6k
V (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)測量遮光片的寬度時游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖2所示,讀得d=
 
m;
(2)用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達(dá)式V=
 

(3)已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中,彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比,根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù),可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度V的關(guān)系是
 

Ⅱ.現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注.某同學(xué)想測出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω?m).圖甲為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小),其余四面由絕緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:精英家教網(wǎng)
(1)他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為
 
Ω.
(2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻:
A.電流表(量程5mA,電阻RA=800Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,這位同學(xué)閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
 
Ω?m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上
 
(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).

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科目:高中物理 來源:2013年高考物理備考復(fù)習(xí)卷B6:機械能守恒定律(解析版) 題型:解答題

如圖所示,是將某電視頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目簡化的模型:手握飛鏢的小孩由不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,當(dāng)小孩擺至最低處B時松手,飛鏢依靠慣性飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心0,圓形靶的最高點C與B在同一高度,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,小孩質(zhì)量遠(yuǎn)大于飛鏢質(zhì)量,繩長為L,BC距離為s,靶的半徑為R,AB高度差為h.不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點.
(1)求孩子在A處被推出時的初速度大;
(2)求在B處細(xì)繩對孩子的拉力大。
(3)如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩的作用使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.

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