20.摩托車駕駛員由傾角θ=30°的斜坡欲越海沖到對(duì)面的高臺(tái)上,海寬s=15m,高臺(tái)比坡頂高h(yuǎn)=2m,問(wèn):摩托車至少以多大的速度離開斜坡?

分析 摩托車至少以一定的速度離開斜坡,即做斜拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)高臺(tái)則為最高點(diǎn),則可運(yùn)用逆向思維,看成從高臺(tái)處做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)處理規(guī)律,結(jié)合矢量的合成法則,及三角知識(shí),即可求解.

解答 解:由題意,摩托車最小速度離開斜坡后,能到達(dá)高臺(tái),可將此斜拋運(yùn)動(dòng)看成反向的平拋運(yùn)動(dòng),即從高臺(tái)平拋,到達(dá)恰好斜坡;
依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),
豎直方向:h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
水平方向:s=v0t;
代入數(shù)據(jù),解得:v0=23.8m/s
而豎直方向的速度vy=gt=10×0.63=6.3m/s;
依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成法則,那么摩托車到達(dá)斜坡的速度v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{23.{8}^{2}+6.{3}^{2}}$=24.6m/s
因此摩托車至少以的24.6m/s速度離開斜坡,才能恰好到達(dá)高臺(tái),
答:摩托車至少以24.6m/s的速度離開斜坡.

點(diǎn)評(píng) 考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用,掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理規(guī)律,理解運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的內(nèi)容,注意逆向思維是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖,軌道CDGH位于豎直平面內(nèi),其中圓弧段DG與水平段CD及傾斜段GH分別相切于D點(diǎn)和G點(diǎn),圓弧段和傾斜段均光滑,在H處固定一垂直于軌道的絕緣擋板,整個(gè)軌道絕緣,且處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電物塊由C處?kù)o止釋放,經(jīng)擋板碰撞后滑回CD段中點(diǎn)P處時(shí)速度恰好為零.已知物塊的質(zhì)量m=4×10-3kg,所帶電荷量q=+3×10-6C,電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×104N/C,物塊與軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.25,CD段的長(zhǎng)度L=2m,圓弧DG的半徑r=0.5m,GH段與水平面的夾角θ=37°,不計(jì)物塊與擋板碰撞時(shí)的動(dòng)能損失.求:
(1)物塊第一次到達(dá)H點(diǎn)時(shí)的速率;
(2)物塊在軌道CD段運(yùn)動(dòng)的總路程;
(3)物塊碰撞擋板時(shí)的最小動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖所示,輕質(zhì)彈簧左端固定,置于場(chǎng)強(qiáng)為E水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m,電荷量為+q的絕緣物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從距彈簧右端L1處由靜止釋放,物塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物塊向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)A點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí)速度最大為v,彈簧被壓縮到最短時(shí)物體離釋放點(diǎn)的距離為L(zhǎng)2,重力加速度為g,則從物塊釋放到彈簧壓縮至最短的過(guò)程中( 。
A.物塊電勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量
B.物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量為(qE-μmg)L2
C.物塊的速度最大時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為(qE-μmg)L1-$\frac{1}{2}$mv2
D.若物塊能彈回,則向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形圖,已知該波的周期為T,a、b、c、d為沿波傳播方向上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.在t+$\frac{T}{2}$時(shí),質(zhì)點(diǎn)c的速度達(dá)到最大值
B.在t+2T時(shí),質(zhì)點(diǎn)d的加速度達(dá)到最大值
C.從t時(shí)刻起,質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置
D.從t時(shí)刻起,在一個(gè)周期內(nèi),a、b、c、d四個(gè)質(zhì)點(diǎn)所通過(guò)的路程均為一個(gè)波長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖所示,一個(gè)重為5N的大砝碼,用細(xì)線懸掛在O點(diǎn),現(xiàn)用一水平力F(可改變大小和方向)拉磚碼,使懸線偏離豎直方向37°時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài).
(1)若所用拉力F水平,求拉力F的大小;
(2)若要所用拉力F的最小,求拉力F的大小和方向;
(3)若所用拉力F大小為4N,求拉力F的方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2l,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),A板上有一小孔(它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處.孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板l處有一固定檔板,長(zhǎng)為l的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小球,它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),穿過(guò)小孔(不與金屬板A接觸)后與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過(guò)程中不損失機(jī)械能.小球從接觸 Q開始,經(jīng)歷時(shí)間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開彈簧的瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與彈簧接觸時(shí)小球電荷量的$\frac{1}{k}$(k>1).求:
(1)小球第一次接觸Q時(shí)的速度大;
(2)假設(shè)小球第n次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)處沒有到達(dá)B板,試導(dǎo)出小球從第n次接觸Q到本次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處的時(shí)間T0的表達(dá)式;
(3)假設(shè)小球經(jīng)若干次回彈后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)點(diǎn)恰好能到達(dá)B板,求小球從開始釋放至剛好到達(dá)B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.

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11.如圖,一根輕繩繞過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪,兩端分別連接物塊A和B,B的下面通過(guò)輕繩連接物塊C,A鎖定在地面上.已知B和C的質(zhì)量均為m,A的質(zhì)量為$\frac{3}{2}$m,B和C之間的輕繩長(zhǎng)度為L(zhǎng),初始時(shí)C離地的高度也為L(zhǎng).現(xiàn)解除對(duì)A的鎖定,物塊開始運(yùn)動(dòng).設(shè)物塊可視為質(zhì)點(diǎn),落地后不反彈.重力加速度大小為g.求:
(1)A剛上升時(shí)的加速度大小a;
(2)A上升過(guò)程的最大速度大小vm
(3)A離地的最大高度H.

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8.在某空間實(shí)驗(yàn)室中有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域,分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)輕度B=0.1T,磁場(chǎng)區(qū)域r=$\frac{\sqrt{3}}{15}$m,左側(cè)區(qū)域圓心為O1,磁場(chǎng)垂直紙面向里,右側(cè)區(qū)域圓心為O2,磁場(chǎng)垂直紙面向外,兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今年質(zhì)量m=3.2×10-24kg、帶電荷q=1.6×10-19C的某種離子,從左側(cè)區(qū)域邊緣的A點(diǎn)以速度v=1×105m/s正對(duì)O1方向垂直射入磁場(chǎng),穿越C點(diǎn)后再?gòu)挠覀?cè)磁場(chǎng)區(qū)域穿出(π取3).求:
(1)該離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑;
(2)該離子通過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間.

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9.如圖所示,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止.小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)對(duì)小球施加沿桿方向施加恒力F0=2μmg,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kv(圖中未標(biāo)出).已知小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未從桿上脫落,則(  )
A.小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止
B.小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),直到最后做勻速運(yùn)動(dòng)
C.小球的最大加速度為2μg
D.恒力F0的最大功率為PN=$\frac{3μmg}{k}$

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同步練習(xí)冊(cè)答案