20.水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型,光滑斜槽AB和粗糙水平槽BC平滑連接,斜槽AB的豎直高度H=6.0m,傾角θ=37°.水平槽BC長(zhǎng)d=2.5m,BC面與水面的距離h=0.80m,人與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.40.一游戲者從滑梯頂端A點(diǎn)無(wú)初速地自由滑下,求:(取重力加速度g=10m/s2,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)
(1)游戲者沿斜槽AB下滑時(shí)加速度的大小a;
(2)游戲者滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大小v;
(3)在從C點(diǎn)滑出至落到水面的過(guò)程中,游戲者在水平方向位移的大小x.

分析 (1)對(duì)游戲者進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可求出下滑時(shí)的加速度a;
(2)選取該游戲者從A滑到C的過(guò)程,可以根據(jù)機(jī)械能守恒求出C點(diǎn)的速度v;
(3)從C點(diǎn)滑出時(shí),游戲者做平拋運(yùn)動(dòng),可以根據(jù)高度求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,再根據(jù)水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出水平位移x.

解答 解:(1)設(shè)游戲者的質(zhì)量為m,游戲者沿AB下滑時(shí),根據(jù)牛頓第二定律,得
   mgsinθ=ma
則沿AB下滑時(shí)加速度的大小 a=gsinθ=6.0m/s2
(2)游戲者從A滑到C的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理,得
  mgH-μmgd=$\frac{1}{2}$mv2-0
得滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大小 v=10.0m/s
(3)在從C點(diǎn)滑出至落到水面的過(guò)程中,游戲者做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)此過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為t,則
游戲者在水平方向的位移 x=vt ①
在豎直方向的位移 h=$\frac{1}{2}$gt2
聯(lián)立①②解得 x=4.0m
答:
(1)游戲者沿斜槽AB下滑時(shí)加速度的大小a為6.0m/s2;
(2)游戲者滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大小v是10.0m/s;
(3)在從C點(diǎn)滑出至落到水面的過(guò)程中,游戲者在水平方向位移的大小x是4.0m.

點(diǎn)評(píng) 本題是多過(guò)程問(wèn)題,采用程序法按順序研究,關(guān)鍵要正確把握每個(gè)過(guò)程所遵守的物理規(guī)律,并抓住各個(gè)過(guò)程的聯(lián)系進(jìn)行研究.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.在圖中,要將力F沿兩條虛線分解成兩個(gè)力,則A、B、C、D四個(gè)圖中,可以分解的是( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

8.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中,輪A和B同軸,A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣的質(zhì)點(diǎn)且RA=RC=2RB,則三質(zhì)點(diǎn)的線速度之比VA:VB:VC=2:1:1;角速度之比ωA:ωB:ωC=2:2:1.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個(gè)小球,一個(gè)豎直上拋,一個(gè)豎直下拋,另一個(gè)平拋,則它們從拋出到落地的過(guò)程中( 。
A.運(yùn)行的時(shí)間相等B.位移相同
C.落地時(shí)的速度相同D.落地時(shí)的動(dòng)能相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.某同學(xué)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,將毛玻璃屏、雙縫片、白光光源、單縫片和透紅光的濾光片等光學(xué)元件,放在如圖5所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng).
   若已知單縫片與雙縫片間的距離為d1,雙縫間距離為d2,雙縫片到毛玻璃屏間距離為L(zhǎng),實(shí)驗(yàn)時(shí)先移動(dòng)測(cè)量頭(如圖1所示)上的手輪,第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí)(如圖2所示),記下游標(biāo)卡尺的讀數(shù)xA;然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,把分劃線向右邊移動(dòng),第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊B條紋中心時(shí)(如圖3所示),記下此時(shí)游標(biāo)卡尺的示數(shù)(如圖4所示)xB=11.48mm.計(jì)算實(shí)驗(yàn)中紅光波長(zhǎng)的表達(dá)式為λ=$\frac{1166111_{2}^{2}({x}_{B}-{x}_{A})}{4L}$(用字母d1或d2及L、xA、xB表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在第一個(gè)時(shí)間T內(nèi)通過(guò)位移x1到達(dá)A點(diǎn),接著在第二個(gè)時(shí)間T內(nèi)通過(guò)位移x2到達(dá)B點(diǎn),第三個(gè)時(shí)間T末到達(dá)C點(diǎn),則物體( 。
A.在A點(diǎn)的速度大小為$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$B.在B點(diǎn)的速度大小為$\frac{2{x}_{2}-{x}_{1}}{2T}$
C.運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{2{x}_{1}}{{T}^{2}}$D.在第三個(gè)時(shí)間T內(nèi)的位移為3x2-2x1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.一輛卡車(chē)初速度為10m/s,以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),試問(wèn):
(1)卡車(chē)在前6s內(nèi)的位移大小
(2)卡車(chē)在第6s內(nèi)的位移大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷電量均為Q,其中A帶正電荷,B帶負(fù)電荷,D、C是它們連線的垂直平分線,A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為d的等邊三角形,另有一個(gè)帶電小球P,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為質(zhì)點(diǎn)),被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)在C點(diǎn)正上方.現(xiàn)在把小球P拉到M點(diǎn),使細(xì)線水平繃直且與A、B、C處于同一豎直面內(nèi),并由靜止開(kāi)始釋放,小球P向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),速度為v,已知靜電力常量為k,若取D點(diǎn)的電勢(shì)為零,重力加速度為g,試求:
(1)在A、B所形成的電場(chǎng)中,MC兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMC
(2)M點(diǎn)的電勢(shì)ϕM;
(3)絕緣細(xì)線在C點(diǎn)所受到的拉力FT

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,是四只電阻的伏安特性曲線,當(dāng)這四只電阻R1、R2、R3、R4并聯(lián)起來(lái)使用時(shí),通過(guò)各個(gè)電阻的電流分別是I1、I2、I3、I4,則其大小順序?yàn)椋ā 。?table class="qanwser">A.I1>I2>I3>I4B.I4>I3>I2>I1C.I1=I2=I3=I4D.I2>I4>I3>I1

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案