如圖所示,是將某電視頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目簡化的模型:手握飛鏢的小孩由不可伸長的細繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細繩方向推出,當小孩擺至最低處B時松手,飛鏢依靠慣性飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心0,圓形靶的最高點C與B在同一高度,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,小孩質(zhì)量遠大于飛鏢質(zhì)量,繩長為L,BC距離為s,靶的半徑為R,AB高度差為h.不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點.
(1)求孩子在A處被推出時的初速度大小;
(2)求在B處細繩對孩子的拉力大;
(3)如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩的作用使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.

【答案】分析:(1)小孩在B點松手后飛鏢做平拋運動,根據(jù)下降的高度求出平拋運動的時間,通過水平位移求出在B點的速度,根據(jù)動能定理求出孩子在A處被推出的初速度大。
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出細繩對孩子的拉力大小.
(3)抓住沿BC方向速度不變,則運動的時間不變,下降的高度不變,知飛鏢擊中與中心同一高度的位置,根據(jù)垂直于BC的水平方向上的位移確定v1的取值范圍.
解答:解:(1)根據(jù)R=,解得t=
則平拋運動的初速度
根據(jù)動能定理得,
解得初速度大小v=
(2)在B處,根據(jù)牛頓第二定律得,
解得F=mg(1+
(3)沿BC方向速度不變,則運動的時間不變,下降的高度不變,知飛鏢擊中與中心同一高度的位置,因為t=
,知v1的取值范圍
答:(1)孩子在A處被推出時的初速度大小為v=
(2)在B處細繩對孩子的拉力大小為mg(1+
(3)v1的取值范圍為
點評:本題綜合了牛頓第二定律、動能定理,涉及到平拋運動、圓周運動,綜合性較強,是一道好題.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,是將某電視頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目簡化的模型:手握飛鏢的小孩由不可伸長的細繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細繩方向推出,當小孩擺至最低處B時松手,飛鏢依靠慣性飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心0,圓形靶的最高點C與B在同一高度,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,小孩質(zhì)量遠大于飛鏢質(zhì)量,繩長為L,BC距離為s,靶的半徑為R,AB高度差為h.不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點.
(1)求孩子在A處被推出時的初速度大小;
(2)求在B處細繩對孩子的拉力大小;
(3)如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩的作用使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.氣墊導軌工作時,空氣從導軌表面的小孔噴出,在導軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導軌表面直接接觸,故滑塊運動時受到的阻力大大減小,可以忽略不計.為了探究做功與物體動能之間的關系,在氣墊導軌上放置一帶有遮光片的滑塊,滑塊的一端與輕彈簧相接,彈簧另一端固定在氣墊導軌的一端,將一光電門P固定在氣墊導軌底座上適當位置(如圖1),使彈簧處于自然狀態(tài)時,滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置,與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間.實驗步驟如下:精英家教網(wǎng)
①用游標卡尺測量遮光片的寬度d;
②在氣墊導軌上適當位置標記一點A(圖中未標出,AP間距離遠大于d),將滑塊從A點由靜止釋放.由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t;
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度V;
④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復實驗步驟②③,記錄彈簧勁度系數(shù)及相應的速度V,如下表所示:
彈簧勁度系數(shù) k 2k 3k 4k 5k 6k
V (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數(shù)如圖2所示,讀得d=
 
m;
(2)用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式V=
 
;
(3)已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中,彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比,根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù),可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度V的關系是
 

Ⅱ.現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達標也引起了人們的關注.某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω?m).圖甲為該同學所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小),其余四面由絕緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進行以下操作:精英家教網(wǎng)
(1)他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為
 
Ω.
(2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻:
A.電流表(量程5mA,電阻RA=800Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關一只、導線若干
請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,這位同學閉合開關,測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
 
Ω?m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標上
 
(選填“達標”或“不達標”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,是將某電視頻道《我老爸最棒》欄目中有一項人體飛鏢項目簡化的模型:手握飛鏢的小孩由不可伸長的細繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細繩方向推出,當小孩擺至最低處B時松手,飛鏢依靠慣性飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心0,圓形靶的最高點C與B在同一高度,A、B、C三處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,小孩質(zhì)量遠大于飛鏢質(zhì)量,繩長為L,BC距離為s,靶的半徑為R,AB高度差為h.不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點.
(1)求孩子在A處被推出時的初速度大小;
(2)求在B處細繩對孩子的拉力大。
(3)如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩的作用使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.
精英家教網(wǎng)

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