【題目】有一個(gè)推礦泉水瓶的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗。其簡化模型如下圖所示，AC是長度為L1＝5 m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2＝1 m，瓶子質(zhì)量m＝0.5 kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20 N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2，那么該選手要想游戲獲得成功，試問：

(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長不得超過多少？

(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少？

【答案】(1) （2）

【解析】試題分析：（1）受力分析后，先根據(jù)牛頓第二定律求解出瓶子加速和減速時(shí)的加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解出瓶子恰好滑動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)推力的作用時(shí)間；（2）瓶子恰好滑動(dòng)到B點(diǎn)，推力的作用距離最短；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系列式求解即可．

（1）要想游戲獲得成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為零，力作用時(shí)間最長，設(shè)最長作用時(shí)間為，有力作用時(shí)瓶做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為， 時(shí)刻瓶的速度為v，力停止作用后瓶做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)加速度大小為，由牛頓第二定律得： ①，②

加速運(yùn)動(dòng)過程中的位移③

減速運(yùn)動(dòng)過程中的位移④

位移關(guān)系滿足： ⑤

又⑥

由以上各式解得：

（2）要想游戲獲得成功，瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零，力作用距離最小，設(shè)最小距離為d，則： ⑦

⑧

聯(lián)立解得：d=0.4m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲同學(xué)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出了一條紙帶．從0 開始，取 1 、 2、3 、4 、5 為五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率是50Hz．

（1） 由圖可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)2 到 0距離是______mm ；

（2） 可以計(jì)算出小車加速度的大小是______m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車靜止在水平地面上，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，M通過細(xì)線懸吊著小物體m，m在小車的水平底板上，小車未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上．現(xiàn)使小車向右運(yùn)動(dòng)，全過程中M始終未相對桿bc移動(dòng)，M、m與小車保持相對靜止，已知a1∶a2∶a3∶a4=1∶2∶3∶4，M受到的摩擦力大小依次為Ff1、Ff2、Ff3、Ff4，則以下結(jié)論正確的是( )．

A. Ff1∶Ff2=1∶2

B. Ff2∶Ff3=1∶2

C. Ff3∶Ff4=1∶2

D. tan α=tan θ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在升降機(jī)頂部安裝了一個(gè)能夠顯示拉力的傳感器，傳感器下方掛一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球，若升降機(jī)在勻速運(yùn)行過程中突然停止，以此時(shí)為零時(shí)刻，在后面一段時(shí)間內(nèi)傳感器所顯示的彈力F的大小隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，

g為重力加速度，則下列選項(xiàng)正確的是

A. 升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng)

B. 0～t1時(shí)間小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時(shí)間小球處于超重狀態(tài)

C. t1～t3時(shí)間小球向下運(yùn)動(dòng)，速度先增大后減少

D. t3～t4時(shí)間小球向上運(yùn)動(dòng)，速度在減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的能級圖,一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為1.90 eV的金屬銫,下列說法正確的是　(　　)

A. 這群氫原子能發(fā)出6種頻率不同的光,其中從n=4躍遷到n=3所發(fā)出的光波長最短

B. 這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光,其中從n=4躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高

C. 金屬銫表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為12.75eV

D. 金屬銫表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為10.85 eV

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某天文愛好者想計(jì)算地球表面到月球表面的距離，他通過查閱，知道了地球：質(zhì)量M、半徑R、表面重力加速度g1，月球半徑r、表面重力加速度g2、月球繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度v、月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T，光的傳播速度c，引力常量G.用激光器向位于頭頂正上方的月球表面發(fā)射出激光光束，經(jīng)過t時(shí)間接收到從月球表面反射回來的激光信號，該天文愛好者利用以上數(shù)據(jù)得出了多個(gè)計(jì)算地球表面與月球表面之間的距離s的表達(dá)式，其中正確的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U形導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)面積為S，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi).當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列說法中正確的是

A. 在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，最大值Φm=B0S

B. 在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大

C. 在t1~ t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有擴(kuò)張的趨勢

D. 在t1~ t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的電路測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，圖中兩個(gè)電流表相同，定值電阻阻值為R0.

（1）電路中R0的作用為___________。

（2）閉合電鍵S1之前，先將電阻箱接入電路的阻值調(diào)到________（填“最大”或“最小”，閉合電鍵S1，再閉合電鍵S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)較大（接近滿偏），讀出電流值I0，讀出這時(shí)電阻箱的阻值R1；斷開電鍵S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表A2的示數(shù)再次為I0，讀出這時(shí)電阻箱的阻值R2，則電流表A1的阻值為_______。

（3）閉合電鍵S3，依次調(diào)大電阻箱的阻值，記錄每次調(diào)節(jié)后電阻箱的阻值R，并記錄每次調(diào)節(jié)后電流表A1的示數(shù)I，根據(jù)記錄的R、I，作出IR-I圖象，則圖象可能是______.

（4）若根據(jù)記錄的R、I，作出-R圖象，通過對圖象的處理，得到圖象與縱軸的截距為a，圖象的斜率為b，則電源的電動(dòng)勢E=______，電源的內(nèi)阻r=______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將4只相同的小燈泡連接成圖示的兩個(gè)電路，分別加上不同的恒定電壓，調(diào)節(jié)變阻器R1和R2 ， 使4只小燈泡都能正常發(fā)光，則這時(shí)R1和R2上消耗的電功率之比為（ ）

A.1：1
B.2：1
C.1：2
D.以上都不對

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