15．在游樂場中，有一種叫“跳樓機(jī)”的大型游戲機(jī)，示意圖如圖所示．

世界上最高的跳樓機(jī)能把乘客帶入高空 139m 的高度后，從靜止開始墜下（假設(shè)不計(jì)空氣阻力），達(dá)到 40m/s 的最高運(yùn)行速度，勻速下落一段時間后，開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小設(shè)定為一般人能較長時間承受的 2g（g 為重力加速度），到離地面 3m 高處速度剛好減為零，然后再讓座椅緩慢下落到地，將游客送回地面（取 g=10m/s2）．設(shè)坐在跳樓機(jī)上的小新質(zhì)量為 50kg，求：
（1）自由下落的高度是多少？
（2）下落過程中小新對座椅的最大壓力多大？
（3）小新在前 136m 下落過程中對座椅壓力所做的功？

分析 （1）根據(jù)速度位移公式求出自由下落的高度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，抓住合力方向向上，求出最大的支持力，從而得出最大壓力大小．
（3）對前136m的過程運(yùn)用動能定理，求出對座椅壓力做功的大�。�

解答 解：（1）根據(jù)速度位移公式得，自由下落的高度h=$\frac{{v}^{2}}{2g}=\frac{4{0}^{2}}{2×10}m=80m$，
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=ma2，
解得F=mg+ma2=3mg=3×500N=1500N．
則最大壓力為1500N．
（3）根據(jù)動能定理得，$W+mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$，
代入數(shù)據(jù)有：W+50×10×136J=0，
解得W=-6.8×104J．
答：（1）自由下落的高度是80m；
（2）下落過程中小新對座椅的最大壓力為1500N；
（3）小新在前 136m 下落過程中對座椅壓力所做的功為6.8×104J．

點(diǎn)評 本題考查了動能定理、牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的綜合運(yùn)用，對于第三問，運(yùn)用動能定理解決比較簡捷，也可以結(jié)合動力學(xué)知識分別求出勻速階段和勻減速階段支持力做功的大�。�

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ．粗糙曲面AB固定在水平面上，其與水平面相切于B點(diǎn)，P為光電計(jì)時器的光電門，實(shí)驗(yàn)時將帶有遮光條的小物塊m從曲面AB上的某點(diǎn)自由釋放，小物塊通過光電門P后停在水平面上某點(diǎn)C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．

（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數(shù)d=0.375 cm；
（2）為了測量動摩擦因數(shù)，除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時器顯示的時間t，還需要測量的物理量及其符號是光電門P與C點(diǎn)之間的距離s，動摩擦因數(shù)μ=$\frac{j9dr75j^{2}}{2gs{t}^{2}}$（用測量的量表示）；
（3）改變小物塊釋放位置，進(jìn)行多次測量后，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采用圖象法即通過畫出較合理的圖象來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量s，橫坐標(biāo)用物理量$\frac{1}{{t}^{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．“夸父”計(jì)劃是我國繼“嫦娥”計(jì)劃之后于2003年提出的又一重大空間計(jì)劃，目前理論論證早已通過，已處于籌備實(shí)施階段．“夸父”計(jì)劃原理簡化如圖所示，它由三顆衛(wèi)星組成：始終處于日地連線上的A衛(wèi)星，長年累月地遠(yuǎn)距離觀測地球；位于同一個極地軌道并始終關(guān)于地心對稱的兩顆衛(wèi)星B1和B2，近距離觀測地球不間斷．這三顆衛(wèi)星構(gòu)成對地球觀測的立體網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時觀測和預(yù)報地球磁層變化及太陽活動對地球的影響．關(guān)于這三顆衛(wèi)星，下列說法錯誤的是（　　）
A．A星的向心力由地球和太陽對它引力的合力提供
B．A星從地球上發(fā)射的速度不會超過第二宇宙速度
C．B1和B2兩顆衛(wèi)星在稀薄氣體阻力作用下軌道會降低，動能會增大
D．如果B1和B2的周期是6小時，則它們每天經(jīng)過赤道共16次

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，一壓縮的輕彈簧左端固定，右端與一滑塊相接觸但不連接，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，A點(diǎn)左側(cè)地面光滑，AB的長度為5R，現(xiàn)將滑塊由靜止釋放，滑塊運(yùn)動到A點(diǎn)時彈簧恢復(fù)原長，以后繼續(xù)向B點(diǎn)滑行，并滑上光滑的半徑為R的$\frac{1}{4}$光滑圓弧BC，在C點(diǎn)正上方有一離C點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方．若滑塊滑過C點(diǎn)后進(jìn)入P孔，又恰能從Q孔落下，已知物體通過B點(diǎn)時對地面的壓力為9mg．求：
（1）滑塊通過B點(diǎn)時的速度vB；
（2）彈簧釋放的彈性勢能Ep；
（3）平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足什么條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．我國的“神舟七號”飛船于2008年9月25日晚9時10分載著3名宇航員順利升空，并成功“出艙”和安全返回地面．當(dāng)“神舟七號”在繞地球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動時，設(shè)飛船艙內(nèi)質(zhì)量為m的宇航員站在可稱體重的臺秤上．用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g′表示飛船所在處的重力加速度，N表示航天員對臺秤的壓力，則下列關(guān)系式中正確的是（　�。�
A．g′=0B．N=$\frac{R}{r}$C．N=mg′D．g′=$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$g

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．2015年7月24日美國國家航空航天局宣布發(fā)現(xiàn)一顆行星Kepler-452b，其直徑是地球直徑的1.6倍，圍繞一顆類似太陽的恒星運(yùn)行，Kepler-452b上的一“年”大約385天．人在該星球上體重是人在地球的2倍．已知地球公轉(zhuǎn)半徑、地球半徑以及地面重力加速度，根據(jù)以上消息可計(jì)算出（　　）
A．類太陽恒星的質(zhì)量
B．Kepler-452b圍繞類太陽恒星運(yùn)行的軌道半徑
C．Kepler-452b的同步衛(wèi)星的周期
D．Kepler-452b上的第一宇宙速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．2013年12月14日，中國“嫦娥三號”探測器在月面虹灣區(qū)域成功軟著陸．在使用7500N發(fā)動機(jī)經(jīng)歷720s動力下降后，“嫦娥三號”攜“玉兔”距月球表面高度為h處懸停，如圖所示．然后關(guān)閉反沖發(fā)動機(jī)，自由下落到月面實(shí)現(xiàn)軟著陸．已知衛(wèi)星在離月球表面高度為R處繞月球做勻速圓周運(yùn)動的周期為T，月球半徑為R，且h＜＜R，將月球看做質(zhì)量均勻分布的球體，忽略月球的自轉(zhuǎn)．求：
（1）月球表面的重力加速度g的大�。�
（2）“嫦娥三號”著陸前瞬間的速度v的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．物體從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)做直線運(yùn)動，它的v-t圖象如圖所示，規(guī)定向東方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向，則下列說法正確的是（　�。�
A．物體第1s加速，第2s減速，一直向東運(yùn)動
B．物體第1s加速，第2s減速，最后停在坐標(biāo)原點(diǎn)
C．物體第1s向東，第2s向西，最后停在坐標(biāo)原點(diǎn)
D．物體第1s向東，第2s向西，最后停在坐標(biāo)原點(diǎn)以東

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．某電容式話筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動．在P、Q間距增大過程中（　�。�
A．P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大B．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高
C．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低D．P上電荷量保持不變

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同步練習(xí)冊答案