18．某電視娛樂節(jié)目“快樂向前沖”的場(chǎng)地設(shè)施如圖．足夠長(zhǎng)的水平滑桿上裝有可沿桿自由滑動(dòng)的懸掛器，懸掛器與滑桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，選手在離地高H=5m的平臺(tái)上，抓住懸掛器經(jīng)過一定距離的助跑，可獲得初速度并滑離平臺(tái)．為了落在地面合適的位置，選手必須做好判斷，在合適的時(shí)機(jī)位置放開懸掛器，g取10m/s2．
（1）若該節(jié)目要求選手在懸掛器速度為0前即松手，并以選手離開平臺(tái)到落地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)為優(yōu)勝．某選手在平臺(tái)上助跑時(shí)獲得了vO1=4m/s的初速度而離開平臺(tái)，則該選手應(yīng)在離平臺(tái)多遠(yuǎn)處放開懸掛器？最長(zhǎng)時(shí)間為多少？
（2）假設(shè)所有選手在平臺(tái)上助跑時(shí)能獲得的最大速度為vO2=6m/s，為了選手安全，必須在水平地面上一定范圍內(nèi)鋪有海綿墊以緩沖，則應(yīng)鋪海綿墊的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng)？

分析 （1）欲使選手運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，則選手應(yīng)在滑桿上滑行至靜止再自由下落，根據(jù)牛頓第二定律求出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小，再結(jié)合速度時(shí)間公式求出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)自由下落的高度求出自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而得出最長(zhǎng)時(shí)間．根據(jù)速度位移公式求出選手放開懸掛器距離平臺(tái)多遠(yuǎn)．
（2）根據(jù)速度位移公式求出放開懸掛器時(shí)的速度，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出水平位移，結(jié)合滑行的距離得出選手的落點(diǎn)與平臺(tái)的水平距離表達(dá)式，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)得出海綿墊的至少長(zhǎng)度．

解答 解：（1）選手懸掛在滑桿上滑行時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小a=μg=2m/s2，
欲使選手運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，則選手應(yīng)在滑桿上滑行至靜止再自由下落，故選手放開懸掛器時(shí)位置離平臺(tái)的距離為：${L}_{1}=\frac{{{v}_{01}}^{2}}{2a}=\frac{16}{2×2}m=4m$，
在空間滯留最長(zhǎng)時(shí)間為：t=$\frac{{v}_{01}}{a}+\sqrt{\frac{2H}{g}}$=$\frac{4}{2}+\sqrt{\frac{2×5}{10}}s$=3s．
（2）假設(shè)選手在滑桿上滑行了距離x后放開懸掛器，則選手此時(shí)的速度為：v=$\sqrt{{{v}_{02}}^{2}-2ax}$，
選手的落點(diǎn)與平臺(tái)的水平距離為：L=$v\sqrt{\frac{2H}{g}}+x$，
代入數(shù)據(jù)解得：L=$\sqrt{36-4x}$+x，
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)x=8m時(shí)，L最大，最大距離為：Lm=10m．
再結(jié)合實(shí)際情況，應(yīng)鋪海綿墊的長(zhǎng)度至少為10m．
答：（1）該選手應(yīng)在離平臺(tái)4m遠(yuǎn)處放開懸掛器，最長(zhǎng)時(shí)間為3s．
（2）應(yīng)鋪海綿墊的長(zhǎng)度至少為10m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道選手在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律綜合求解．

練習(xí)冊(cè)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

8．如圖為一個(gè)測(cè)溫裝置，圖中C為測(cè)溫泡，裝入水銀的U形管B管開口向上，A管通過細(xì)玻璃管與測(cè)溫泡C相通，U形管的下端通過軟管相連．測(cè)溫時(shí)，調(diào)節(jié)B管的高度，使A管中的液面保持在a處，此時(shí)根據(jù)U形管A、B兩管水銀面的高度差就能知道測(cè)溫泡所處環(huán)境的溫度．假設(shè)該測(cè)溫裝置在制定刻度時(shí)的大氣壓為76cmHg，該溫度計(jì)的0℃和30℃刻度線間的距離正好是30cm．
（1）當(dāng)測(cè)溫泡中氣體溫度升高時(shí)，為使A管中的液面保持在a處，則B管應(yīng)向上（填“上”或“下”）移動(dòng)；
（2）該測(cè)溫裝置的刻度應(yīng)刻在B管（ 填“A”或“B”）；
（3）由于天氣的原因會(huì)導(dǎo)致大氣壓發(fā)生變化，當(dāng)實(shí)際溫度為16℃時(shí)，該溫度計(jì)的讀數(shù)為17℃，則此時(shí)大氣壓為75cmHg．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

9．如圖所示，在光滑水平面左右兩側(cè)各有一豎直彈性墻壁P、Q，平板小車A的左側(cè)固定一擋板D，小車和擋板的總質(zhì)量 M=2kg，小車上表面O點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙．一輕彈簧左端與擋板相連，原長(zhǎng)時(shí)右端在O點(diǎn)．質(zhì)量m=1kg的物塊B在O點(diǎn)貼著彈簧右端放置，但不與彈簧連接，B與O點(diǎn)右側(cè)平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．現(xiàn)將小車貼著P固定，有水平B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，恒力F推B向左移動(dòng)x0=0.1m距離時(shí)撤去推力，最終停在O點(diǎn)右側(cè)x1=0.9m 處，取重力加速度g=10m/s2，彈簧在彈性限度內(nèi)．
（1）求水平恒力F的大小及彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep；
（2）撤去小車A的固定限制，以同樣的力F推B向左移動(dòng)x0時(shí)撤去推力，發(fā)現(xiàn)A與Q發(fā)生第一次碰撞前A、B已經(jīng)達(dá)到共同速度，求最初A右端與Q間的最小距離s0；
（3）在（2）的情況下，求B在O點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動(dòng)的總路程s及運(yùn)動(dòng)過程中B離開O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離x（車與墻壁碰撞后立即以原速率彈回）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．如圖所示，某同學(xué)為驗(yàn)證動(dòng)能定理設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，橡皮筋固定在桌子的右端，一質(zhì)量為m的小車固定在橡皮筋上，小車在O位置時(shí)橡皮筋恰好處于原長(zhǎng)，完全相同的橡皮筋條數(shù)可以更換，A位置為光電門，小車上擋板的寬度為D，OA間的距離為L(zhǎng)，砝碼與托盤的總質(zhì)量為M，小車與桌面間的摩擦忽略不計(jì)．
（1）測(cè)出小車上擋板的寬度為5.00mm，某次測(cè)出小車通過光電門的時(shí)間為2.5毫秒，則可得小車此時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度大小為2.0m/s．（保留兩位有效數(shù)字）
（2）設(shè)每次克服橡皮筋彈力做功大小為W，測(cè)出小車每次經(jīng)過光電門的時(shí)間t，則動(dòng)能定理得表達(dá)式為$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac{D}{t}）}^{2}=MgL-W$．（用題目給出的字母表示）
（3）要驗(yàn)證動(dòng)能定理，根據(jù)題意，應(yīng)該做出什么樣的圖象C      
A．L-t2 B．W-t2 C．W-$\frac{1}{{t}^{2}}$      D．L-$\frac{1}{{t}^{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．游樂場(chǎng)的“飛舟沖浪”項(xiàng)目深受游客的歡迎，簡(jiǎn)化模型如圖，AB是一段斜坡，BCD是$\frac{1}{4}$圓弧軌道，一游客（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止滑下，滑過B點(diǎn)至C點(diǎn)時(shí)脫離軌道，最終落在水面上的D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（　　）
A．在B點(diǎn)時(shí)，游客對(duì)圓軌道壓力等于其重力
B．在C點(diǎn)時(shí)，游客的加速度為g
C．B到D過程中，游客做勻變速運(yùn)動(dòng)
D．B到D過程中，游客的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．下列說法正確的是（　�。�
A．安培發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B．開普勒首先發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律；哈雷利用萬有引力定律推算出彗星的回歸周期
C．庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互規(guī)律并提出了電場(chǎng)線；密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值
D．富蘭克林首先命名了正負(fù)電荷；奧斯特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓盤可以對(duì)外輸出電流

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．如圖所示，同種介質(zhì)中有兩列簡(jiǎn)諧橫波相向傳播，實(shí)線表示的波向x軸正方向傳播，虛線表示的波向x軸負(fù)方向傳播，在t=0時(shí)刻，兩列波已在2m≤x≤4m范圍內(nèi)相遇．已知波的頻率為8Hz，兩列波的振幅均為1cm，兩列波相遇后，x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌的滑塊上安裝了寬度為d的遮光板，做加速運(yùn)動(dòng)的滑塊先后通過兩個(gè)光電門，數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為t1，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為t2，遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為△t，下列測(cè)量結(jié)果中最接近真實(shí)值的是（　�。�
A．滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{{d（{t_1}-{t_2}）}}{{{t_1}{t_2}（△t）}}$
B．滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{{2d（{t_1}-{t_2}）}}{{{t_1}{t_2}[{2（△t）+{t_2}-{t_1}}]}}$
C．遮光板中點(diǎn)通過第一個(gè)光電門的速度為$\fracvgu5lj9{t_1}$
D．遮光板前沿通過第一個(gè)光電門的速度為$\fracl90zh4f{t_1}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．多工廠的流水線上安裝有傳送帶，用傳送帶傳送工件，可以大大提高工作效率．傳送帶以恒定的速率v=2m/s運(yùn)送質(zhì)量為m=0.5kg的工件，工件從A位置放到傳送帶上，它的初速度忽略不計(jì)．工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)$μ=\frac{\sqrt{3}}{2}$，傳送帶與水平方向夾角是θ=30°，傳送帶AB長(zhǎng)度是l=16.8m；每當(dāng)前一個(gè)工件在傳送帶上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí)后一個(gè)工件立即放到傳送帶上，取g=10m/s2，求：
（1）工件放到傳送帶后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停止相對(duì)滑動(dòng)？
（2）在正常運(yùn)行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離？
（3）在工件加速階段傳送帶上摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功？
（4）在工件加速階段傳送帶克服摩擦力做的功？
（5）每個(gè)工件與傳送帶之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能？
（6）正常工作中傳送帶上一直有多少個(gè)工件在運(yùn)動(dòng)？
（7）傳送帶克服摩擦力做功的功率？

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同步練習(xí)冊(cè)答案