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8.如圖a所示為雜技“頂桿”表演,一質(zhì)量為m1=80kg的成年人站在地面上,肩上扛一質(zhì)量為m2=5kg的豎直竹竿,竿上有一質(zhì)量m3=30kg的小孩可看成是質(zhì)點,竿上的小孩從竿的頂端A恰好下滑到竿的末端B,其速度-時間圖象如圖b所示,g取10m/s2,求:
(1)竿的長度lAB為多少;
(2)地面上的成人對地的最大壓力為多少?
(3)小孩在加速下滑過程中受到摩擦力的沖量大小為多少?

分析 (1)v-t圖象中圖象的面積表示物體經(jīng)過的位移;
(2)圖象的斜率表示加速度,由圖象可求得加速度;由牛頓第二定律可求得支持力;再由牛頓第三定律可求得壓力;
(3)由圖象可求得加速下滑的加速度,再由牛頓第二定律可求得摩擦力,再由沖量定義可求得摩擦力的沖量.

解答 解:(1)由速度圖象可知竿長為:l=12×2×3=3m;
(2)以桿、小孩和成人整體研究.小孩勻減速下降時,成人對地壓力最大,加速度方向向上,系統(tǒng)超重.加速度大小由圖象可得:
a1=2 m/s2,
則:F=(m1+m2+m3)g+m3a1=1210N;
由牛頓第三定律可知,成人對地壓力為1210N
(3)小孩加速下滑的加速度由圖象可得:a2=1m/s2
由牛頓第二定律有:m3g-f=m3a
f=m3g-m3a=270N
摩擦力沖量為:If=ft=270×2 Ns=540Ns
答:(1)竿的長度lAB為3m.
(2)地面上的成人對地的最大壓力為1210N;
(3)小孩在加速下滑過程中受到摩擦力的沖量大小為540Ns.

點評 本題考查牛頓第二定律及圖象的應(yīng)用,要注意明確受力分析,并掌握由圖象求解加速度及體積的方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,真空中以O(shè)點為圓心、Oa為半徑的圓周上等間距分布a、b、c、d,e、f、g、h八個點,a、e兩點放置等量正點電荷,下列說法中正確的是,( �。�
A.b、d、f、h四點的場強相同
B.b、d、f、h四點的電勢相同
C.在c點由靜止釋放一個電子,電子將向O點做勻加速直線運動
D.將一電子由f點沿fgh圓弧移到h點,則電子的電勢能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,一質(zhì)量為m的沙袋用輕質(zhì)剛性繩懸掛在支架上,一練功隊員用力將沙袋拉起使繩與豎直方向的夾角θ=30°,且繩繃緊,則練功隊員對沙袋施加的最小作用力大小為(  )
A.12mgB.22mgC.32mgD.mg

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,游標(biāo)卡尺的示數(shù)為14.25mm,螺旋測微器的示數(shù)為5.694~5.696mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,左側(cè)是傾角為60°的斜面、右側(cè)是14圓弧面的物體固定在水平地面上,圓弧面底端切線水平,一根兩端分別用系有質(zhì)量為m1、m2小球的輕繩跨過其頂點上的小滑輪.當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時,連接m2小球的輕繩與水平線的夾角為60°,不計一切摩擦,兩小球可視為質(zhì)點.兩小球的質(zhì)量之比m1:m2等于( �。�
A.1:1B.3:2C.2:3D.3:4

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13.如圖甲所示,靜止于水平面上的物塊與水平面間的最大靜摩擦力2N現(xiàn)對物塊施加一水平力F,F(xiàn)-t圖象如圖乙所示,規(guī)定水平向右為正方向,下列說法正確的是( �。�
A.在0-1s內(nèi),物塊所受合力不變
B.在1s-3s內(nèi),物塊做勻速直線運動
C.在3s-4s內(nèi),物塊所受摩擦力不斷增大
D.在4s-6s內(nèi),物塊受到的摩擦力方向發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.某學(xué)習(xí)小組嘗試測彈簧的勁度系數(shù)k并制作一把彈簧秤,設(shè)計了如下實驗,先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上,當(dāng)彈簧自然下垂時,指針指示的刻度數(shù)值記做L0,彈簧下端每增加一個50g的砝碼時,指針示數(shù)分別記作L1,L2…L7,實驗裝置如圖所示.
(1)在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持豎直狀態(tài).
(2)如表記錄的是該同學(xué)測出的8個值.
代表符號L0L1L2L3L4L5L6L7
刻度數(shù)值/cm2.804.506.207.959.7011.4013.2015.15
根據(jù)表中數(shù)據(jù),用“逐差法”計算出每增加50g砝碼時彈簧平均伸長量△L的數(shù)值為△L=1.75cm.
(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù),求出彈簧的勁度系數(shù)k=28.0N/m.(g取9.80m/s2
(4)他又利用本實驗原理把該彈簧制作成一把彈簧秤,當(dāng)彈簧秤上掛上重物時的示數(shù)為0.56N,此時該彈簧的長度為x=4.80cm.(以上所有計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.伽利略利用如圖所示的裝置做如下實驗:小球從左側(cè)斜面上的O點由靜止釋放后運動至右側(cè)斜面上升.斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸減小的材料時,小球沿右側(cè)斜面上升到的高度依次為1、2、3.對比三次實驗結(jié)果,可直接得到的結(jié)論是(  )
A.如果斜面光滑,小球可以上升到比O′點更高的位置
B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運動或靜止?fàn)顟B(tài)
C.小球受到的斜面的阻力越小,其上升的位置越高
D.自由落體運動是勻變速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示.是探究滑動摩擦力的大小的實鹼裝置圖,則:
(1)如圖a、b、c所示,把長方體木塊平放在水平面上.用彈簧測力計沿水平方向用逐漸增大的拉力分別拉木塊.但木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài).分別記下三種情況下彈簧測力計的示數(shù),根據(jù)實驗可以得出的結(jié)論是木塊和水平桌面間靜摩擦力隨著拉力的增大而增大(選填“增大”或“減小”).
(2)由圖可知木塊和水平桌面間的最大靜摩擦力為4N
(3)如圖d所示,當(dāng)用彈簧測力計拉著木塊作勻速直線運動.彈簧測力計的示數(shù)為3.8N時,如果木塊有13伸出到桌面邊緣外.那么.此時滑動摩擦力的大小為3.8N.

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