某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設(shè)施如題18圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運(yùn)動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機(jī)帶動下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?

(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時間釋放懸掛器的?

(3)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關(guān)系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時,因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?

 

【答案】

(1) (2) L (3) x3 = 2m

【解析】

試題分析:(1)設(shè)人落在距圓心處不至被甩下,最大靜摩擦力提供向向心力

則有:μmg ≥ mω2                (2分)

即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角度應(yīng)滿足    (2分)

(2)沿水平加速段位移為x1,時間t1;平拋時水平位移為x2,時間為t2

則加速時有     (1分)

v = atl        (1分)

平拋運(yùn)動階段 x2 = vt2      (1分)

     (1分)

全程水平方向:x1+ x2 = L   (1分)

代入已知各量數(shù)值,聯(lián)立以上各式解得tl = 2s  (1分)

(3)由(2)知 v =" 4" m/s,且F = 0.6mg,設(shè)阻力為f,繼續(xù)向右滑動加速度為,滑行距離為x3

加速段       (1分)

減速段         (1分)      

   (1分)

聯(lián)立以上三式解得x3 = 2m   (1分)

考點(diǎn):考查了牛頓第二定律,平拋運(yùn)動,圓周運(yùn)動

點(diǎn)評:本題的綜合性較強(qiáng),關(guān)鍵是對物體各個階段的運(yùn)動性質(zhì)清楚,然后運(yùn)用相應(yīng)的規(guī)律解題

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設(shè)施如題圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運(yùn)動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機(jī)帶動下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高大。,人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.
(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心R/2以內(nèi)不會被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時間釋放懸掛器的?
(3)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關(guān)系皆為F=0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時,因選手恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:

 (運(yùn)動的分解法)某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目的場地設(shè)施如圖5所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運(yùn)動,水面上漂浮著一個半徑為R、角速度為ω、鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器可以在電動機(jī)的帶動下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?

(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2 m/s2,g=10 m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后多長時間釋放懸掛器的?

(3)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關(guān)系皆為F=0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時,因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年浙江省高三上學(xué)期第二次月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設(shè)施如題圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運(yùn)動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機(jī)帶動下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

①假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?

②若已知H = 5 m,L = 8 m,a = 2 m/s2,g = 10 m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時間釋放懸掛器的?

③ 若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關(guān)系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時,因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?

 

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科目:高中物理 來源:2013~2014學(xué)年江蘇寶應(yīng)中學(xué)高三年級第一學(xué)期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中場地設(shè)施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運(yùn)動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機(jī)帶動下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?

(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后多長時間釋放懸掛器的?

 

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科目:高中物理 來源:2015屆河南省鄭州市盛同學(xué)校高一下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設(shè)施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運(yùn)動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機(jī)帶動下,從A點(diǎn)下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉(zhuǎn)盤上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計身高大小),人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g

(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會被甩出轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?

(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2g =" 10" m/s2,且選手從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時間釋放懸掛器的?

(3)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關(guān)系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運(yùn)動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運(yùn)動到上面(2)中所述位置C點(diǎn)時,因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關(guān)閉了它的電動機(jī),則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)的距離?

 

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