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【題目】如圖所示,質量m=50kg的運動員(可視為質點),在河岸上A點緊握一根長L=5.0m的不可伸長的輕繩,輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點,此時輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°,C點是位于O點正下方水面上的一點,距離C點x=5.0m處的D點有一只救生圈,O、A、C、D各點均在同一豎直面內.若運動員抓緊繩端點,從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定初速度躍出,當擺到O點正下方的B點時松開手,最終恰能落在救生圈內.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)運動員經過B點時速度vB的大小;
(2)運動員經過B點時繩子的拉力大小;
(3)運動員從A點躍出時的動能Ek

【答案】
(1)

解:從B運動到D的過程,運動員做平拋運動,則有

H﹣L=

得 t= =1s

由x=vBt得 vB= =5m/s


(2)

解:在B點時,由牛頓第二定律得

F﹣mg=m

得 F=mg+m =750N


(3)

解:由圖得 hAB=L(1﹣cosθ)=1m

根據動能定理得

mghAB= ﹣Ek

解得Ek=125J


【解析】(1)運動員經過B點后做平拋運動,已知下落的高度h=H﹣L,由h= 求出時間,由x=vBt求出運動員經過B點時速度vB的大;(2)運動員經過B點時由重力和繩子的拉力合力提供向心力,由牛頓第二定律求解繩子的拉力大;(3)從A運動到B的過程中,只有重力做功mgL(1﹣cosθ),根據動能定理求解運動員從A點躍出時的動能Ek
【考點精析】關于本題考查的向心力和動能定理的綜合應用,需要了解向心力總是指向圓心,產生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小;向心力是根據力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力;應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷才能得出正確答案.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在實驗中,利用紙帶上的數據和第一章的方法得出各計數點的瞬時速度后,以速度v為縱軸,以時間t為橫軸建立直角坐標系。某次實驗中某同學描出的點如圖所示。在直角坐標系上一共描出了10個點。下列思考有道理的是

①這10個點無論如何也不在一條直線上,因此小車運動的v-t圖象不可能為一條直線,而應為一條光滑的曲線

②這10個點中有6個點雖然不在一條直線上,但它們緊挨在一條直線附近,只有F和B兩點離這條直線太遠

③在10個點當中只有4個點能畫在一條直線上A、D、G、I,有六個點不在該直線上,這條直線肯定不能表示小車運動的規(guī)律

④與直線偏差較小的點C、E、H、J可能是實驗誤差造成的,而與直線偏離較大的點B、F則可能是實驗中出現錯誤造成的

A①③ B②④ C①② D③④

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電動自行車是生活中重要的交通工具,某品牌電動自行車的銘牌如下:

車型:

電池規(guī)格:

20寸(車輪直徑:508mm)

36V12Ah(蓄電池)

整車質量:40kg

額定轉速:210r/min(轉/分)

外形尺寸:
L1 800mm×W650mm×H1 100mm

充電時間:2h~8h

電機:后輪驅動、直流永磁式電機

額定工作電壓/電流:36V/5A

當蓄電池充滿電量后,根據此銘牌中的有關數據,下列說法不正確的是( )
A.該車的額定功率約為4.32×102W
B.該車的額定時速約為20km/h
C.該車約能行駛2.4小時
D.該車一次充滿電所儲存的電能約為1.56×106J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用單擺測量重力加速度
①為了使測量誤差盡量小,下列說法正確的是
A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球
B.組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線
C.實驗時須使擺球在同一豎直面內擺動
D.擺長一定的情況下,擺的振幅盡量大
②如圖所示,在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約為1m的單擺,實驗時,由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺,于是他先使擺球自然下垂,在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標記點,測出單擺的周期T1;然后保持懸點位置不變,設法將擺長縮短一些,再次使擺球自然下垂,用同樣方法在豎直立柱上做另一標記點,并測出單擺周期T2;最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標記點之間的距離△L,用上述測量結果,寫出重力加速度的表達式g=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知=53×10-35J·s,試求下列情況中速度測定的不確定量,并根據計算結果,討論在宏觀和微觀世界中進行測量的不同情況

1一個球的質量m=10 kg,測定其位置的不確定量為106m

2電子的質量me=91×1031kg,測定其位置的不確定量為10-10 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上,在ab線圈中通以變化的電流,用示波器測得線圈cd間電壓如圖(b)所示,已知線圈內部的磁場與流經線圈的電流成正比,則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關系的圖中,可能正確的是( 。
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氫原子能級圖如圖所示,由能級圖求:

1如果有很多氫原子處于n=3的能級,在原子回到基態(tài)時,可能產生哪幾種躍遷?出現幾種不同光譜線?

2如果用動能為11eV的外來電子去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子,可使氫原子激發(fā)到哪一個能級上?

3如果用能量為11eV的外來光去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子,結果又如何?

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【題目】如圖所示,正方形線圈abcd謝繞對稱軸OO′在勻強磁場中勻速轉動,轉速為 ,已知ab=ad=20cm,匝數N=100,磁感應強度B=1T,圖示位置線圈平面與磁感線平行.閉合回路中線圈的電阻r=4Ω,外電阻R=12Ω.求:

(1)線圈轉動過程中感應電動勢的最大值;
(2)從圖示位置開始計時,寫出感應電流的瞬時表達式;
(3)交流電壓表的示數.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊在水平圓盤上,與圓盤一起繞固定軸勻速運動,下列說法中正確的是( )

A.物塊受重力、支持力、摩擦力和向心力
B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向指向圓心
C.在角速度一定時,物塊到轉軸的距離越遠,物塊越容易滑離圓盤
D.物塊處于非平衡狀態(tài)

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