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10.滑草逐漸成為我們浙江一項(xiàng)新興娛樂活動(dòng).某體驗(yàn)者乘坐滑草車運(yùn)動(dòng)過程簡(jiǎn)化為如圖所示,滑草車從A點(diǎn)靜止滑下,滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小不變而方向變?yōu)樗�,再滑過一段水平草坪后從C點(diǎn)水平拋出,最后落在三角形狀的草堆上.已知斜坡AB與水平面的夾角θ=37°,長(zhǎng)為xAB=15m,水平草坪BC長(zhǎng)為xBC=10m.從A點(diǎn)滑到了B點(diǎn)用時(shí)3s.該體驗(yàn)者和滑草車的質(zhì)量m=60kg,運(yùn)動(dòng)過程中看成質(zhì)點(diǎn),在斜坡上運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力不計(jì).(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2

(1)求滑草車和草坪之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)體驗(yàn)者滑到水平草坪時(shí),恰好受到與速度方向相反的水平恒定風(fēng)的作用,風(fēng)速大小為5m/s,已知風(fēng)的阻力大小F與風(fēng)速v滿足經(jīng)驗(yàn)公式F=1.2v2.求體驗(yàn)者滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大��;
(3)已知三角形的草堆的最高點(diǎn)D與C點(diǎn)等高,且距離C點(diǎn)6m,其左頂點(diǎn)E位于C點(diǎn)正下方3m處.在某次滑草過程中,體驗(yàn)者和滑草車離開C點(diǎn)時(shí)速度大小為7m/s,無風(fēng)力作用,空氣阻力忽略不計(jì),求體驗(yàn)者和滑草車落到草堆時(shí)的動(dòng)能.

分析 (1)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓第二定律聯(lián)合即可求的摩擦因數(shù).(2)滑草者在BC段在阻力的作用下,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律聯(lián)合求解滑到C點(diǎn)的速度.(3)據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)與幾何關(guān)系求出平拋運(yùn)動(dòng)的高度,再據(jù)動(dòng)能定理即可求解.

解答 解:(1)據(jù)題意可知,滑草者在斜面AB上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)xAB=12a1t2
代入數(shù)據(jù)解得:a1=103m/s2,
據(jù)牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma1,
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:μ=13

(2)在BC階段運(yùn)動(dòng)時(shí),滑草者在阻力的作用下,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),據(jù)牛頓第二定律得:F+μmg=ma2,
代入數(shù)據(jù)解得:a2=236m/s2,
又據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:v2Bv2C=2a2xBC,
據(jù)(1)可知:vB=a1t1=103×3m/s=10m/s,
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:vC=2103m/s4.8m/s

(3)設(shè)DE與水平方向的角度為α,滑草者離開C做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)題意可知:tanα=12.  
據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可知:x=vct…①
               y=12gt2…②
據(jù)幾何關(guān)系可知:tanα=3yx…③
聯(lián)立以上解得:t=0.5s…④
 又由動(dòng)能定理:12mv2c+mgy=Ek…⑤
聯(lián)立②④⑤代入數(shù)據(jù)解得:Ek=2220J
答:1)求滑草車和草坪之間的動(dòng)摩擦因數(shù)13;
(2)體驗(yàn)者滑到水平草坪時(shí),恰好受到與速度方向相反的水平恒定風(fēng)的作用,風(fēng)速大小為5m/s,已知風(fēng)的阻力大小F與風(fēng)速v滿足經(jīng)驗(yàn)公式F=1.2v2.求體驗(yàn)者滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小4.8m/s;
(3)已知三角形的草堆的最高點(diǎn)D與C點(diǎn)等高,且距離C點(diǎn)6m,其左頂點(diǎn)E位于C點(diǎn)正下方3m處.在某次滑草過程中,體驗(yàn)者和滑草車離開C點(diǎn)時(shí)速度大小為7m/s,無風(fēng)力作用,空氣阻力忽略不計(jì),求體驗(yàn)者和滑草車的動(dòng)能為2220J.

點(diǎn)評(píng) 分析清楚滑草者的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況是解題的關(guān)鍵,靈活應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解是解題的核心,注意平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與幾何關(guān)系的結(jié)合是解題的突破口.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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20.實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,地球表面附近存在一個(gè)方向豎直向下的電場(chǎng),該電場(chǎng)類似于地球球心處存在一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng).若雨滴帶負(fù)電,則雨滴在地球表面附近下落的過程中(不考慮其他電場(chǎng)的影響),以下說法正確的是(  )
A.電場(chǎng)力對(duì)雨滴做負(fù)功B.雨滴的電勢(shì)能增加
C.雨滴所受電場(chǎng)力的方向豎直向下D.雨滴所受的電場(chǎng)力不斷變小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.下列說法中正確的是( �。�
A.盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)是α粒子的散射實(shí)驗(yàn)
B.發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的意義在于使人類認(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
C.在用氣墊導(dǎo)軌和光電門傳感器做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,在兩滑塊相碰的端面上裝不裝上彈性碰撞架,不會(huì)影響動(dòng)量是否守恒
D.原子核內(nèi)的某一核子與其他核子間都有核力作用
E.氫原子的核外電子,在由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過程中,放出光子,電子動(dòng)能增加,原子的電勢(shì)能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,電阻不計(jì)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m,PM、QN部分水平放置在絕緣桌面上,半徑a=0.9m的光滑金屬半圓導(dǎo)軌處在豎直平面內(nèi),且分別在M、N處平滑相切,PQ左端與R=2Ω的電阻連接.一質(zhì)量為m=1kg、電阻r=1Ω的金屬棒放在導(dǎo)軌上的PQ處并與兩導(dǎo)軌始終垂直.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,g取10m/s2.求:
(1)若金屬棒以v=3m/s速度在水平軌道上向右勻速運(yùn)動(dòng),求該過程中棒受到的安培力大�。�
(2)若金屬棒恰好能通過軌道最高點(diǎn)CD處,求棒通過CD處時(shí)棒兩端的電壓;
(3)設(shè)LPM=LQN=3m,若金屬棒從PQ處以3m/s勻速率沿著軌道運(yùn)動(dòng),且棒沿半圓軌道部分運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中產(chǎn)生隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化的感應(yīng)電流,求棒從PQ運(yùn)動(dòng)到CD的過程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱.

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5.在汽車無極變速器中,存在如圖所示的裝置,A是與B同軸相連的齒輪,C是與D同軸相連的齒輪,A、C、M為相互咬合的齒輪.已知齒輪A、C規(guī)格相同,半徑為R,齒輪B、D規(guī)格也相同,半徑為1.5R,齒輪M的半徑為0.9R.當(dāng)齒輪M如圖方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)( �。�
A.齒輪D和齒輪B的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同
B.齒輪D和齒輪A的轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為1:1
C.齒輪M和齒輪C的角速度大小之比為9:10
D.齒輪M和齒輪B邊緣某點(diǎn)的線速度大小之比為2:3

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15.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd,其邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊,圖中虛線MN為磁場(chǎng)的左邊界.線框在拉力作用下向右以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),其中ab邊保持與MN平行.在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,求:
(1)線框的ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的E為多少?
(2)求線框a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差.
(3)求線框中產(chǎn)生的焦耳熱.
(4)拉力F的大�。�

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2.如圖所示,傾角為a的斜面上,一小球點(diǎn)平拋落在斜面b點(diǎn).證明,小球落點(diǎn)的速度方向與斜面的夾角為定值.

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19.只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出液體(或固體)中分子的直徑( �。�
A.阿伏伽德羅常數(shù),該液體(或固體)的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量
B.阿伏伽德羅常數(shù),該液體(或固體)的摩爾質(zhì)量和密度
C.阿伏伽德羅常數(shù),該液體(或固體)的質(zhì)量和體積
D.該液體(或固體)的密度、體積和摩爾質(zhì)量

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1.如圖所示,一個(gè)帶有光滑14圓弧的滑板A,總質(zhì)量為mA=3kg,其圓弧部分與水平部分相切于P,水平部分PQ長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.75m,水平部分粗糙.開始時(shí)A靜止在光滑水平面上,有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度V0=5m/s滑上A,小木塊B與滑板A的水平部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15,小木塊B滑到滑板A的左端,并沿著圓弧部分向上滑行一段距離后返回,最終停在滑板A的水平部分上.求:
(1)A、B相對(duì)靜止時(shí)的速度大小;
(2)B在A的圓弧部分能上升的最大高度;
(3)若B最終停在A的水平部分的R點(diǎn),則R點(diǎn)距P點(diǎn)的距離.

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