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【题目】在奥运会的单杠比赛中,某运动员的质量为m,上杠后双臂平伸,然后在竖直平面内完成多种动作。设运动员的重心到单杠的距离为L,不考虑各种阻力,计算时可将运动员等效成质量集中在重心上的质点,重力加速度为g。求:

(1)运动员上杠后单臂受到的拉力;

(2)运动员在竖直平面内旋转的过程中,运动到最低点时单臂承受的最小拉力。

【答案】(1) (2)

【解析】(1)运动员上杠后双臂平伸,设单臂受到的拉力为F,根据平衡条件有

解得

(2)运动员在竖直平面内旋转时,若旋转到最高点时的速度恰好为零,这时旋转到最低点时的速度最小,单臂承受的拉力也最小。设此时运动员运动到最低点时的速度为v,根据机械能守恒有:,解得

设旋转时单臂承受的最小拉力为,根据向心力公式有,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,与水平面夹角θ37°的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点,且固定于竖直平面内。滑块从斜面上的A点由静止释放,经B点后沿圆轨道运动,通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零。已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.25。(g10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8)求:

(1)滑块在C点的速度大小vC

(2)滑块在B点的速度大小vB

(3)A、B两点间的高度差h

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。

(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因_______________________________

(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,再按图丙所示电路制作了一个简易吊秤。电路中电源电动势E15V,内阻约;灵敏毫安表量程为10mA,内阻约5Ω;R是电阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,接通电路完成下列操作。

a.滑环下不吊重物时,调节电阻箱,当电流表为某一合适示数I时,读出电阻箱的读数R1

b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;

c.调节电阻箱,使_______,读出此时电阻箱的读数R2

d.算得图乙直线的斜率k和截距b;

则待测重物的重力G的表达式为G=_____(用以上测得的物理量表示),测得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1R2分别为1052Ω1030Ω,结合乙图信息,可得待测重物的重力G=_____N(结果保留三位有效数字)。

(3)针对小明的设计方案,为了提高测量重量的精度,你认为下列措施可行的是____________

A.将毫安表换成量程不同,内阻更小的毫安表

B.将毫安表换成量程为10μA的微安表

C.将电阻箱换成精度更高的电阻箱

D.适当增大A、B接线柱之间的距离

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【题目】一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V,经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻为R=1kΩ.到目的地经变压器T2降压, 负载为多个正常发光的灯泡(220 V 60 W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1T2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则

A. T1原、副线圈电流分别为103A20 A

B. T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V220 V

C. T1T2的变压比分别为1:5040 :1

D. 6×104盏灯泡(220V 60 W)正常发光

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【题目】如图甲所示,打开电流和电压传感器,将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放,磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止.若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力,且不发生转动,不计线圈电阻.图乙是计算机荧屏上显示的UI-t曲线,其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的.下列说法正确的是

A. 若仅增大h,两个峰值间的时间间隔会增大

B. 若仅减小h,两个峰值都会减小

C. 若仅减小h,两个峰值可能会相等

D. 若仅减小滑动变阻器的值,两个峰值都会增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏)供电.如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1:4和4:1,那么:

(1)发电机的输出功率应是多大?

(2)发电机的电动势是多大?

(3)输电效率是多少?

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【题目】如图所示,光滑水平面上静止一辆质量为3m的平板车A,车上有两个小滑块BC(都可视为质点),B的质量为m,与车板之间的动摩擦因数为C的质量为2m,与车板之间的动摩擦因数为μt=0时刻BC分别从车板的左、右两端同时以初速度v02v0相向滑上小车,在以后的运动过程中BC恰好没有相碰,已知重力加速度为g,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求:

1)平板车的最大速度v和达到最大速度经历的时间t

2)平板车平板总长度L

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【题目】水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率v1 m/s运行,一质量为m4 kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离L2 mg10 m/s

(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;

(2)求行李做匀加速直线运动的时间;

(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。

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【题目】为了使粒子经过一系列的运动后,又以原来的速率沿相反方向回到原位,可设计如下的一个电磁场区域(如图所示):水平线QC以下是水平向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向与内相同,但是大小可以不同,区域Ⅲ(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与内大小相等、方向相反.已知等边三角形AQC的边长为2lPD分别为AQAC的中点.带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为lO点以某一速度射出,在电场力作用下从QC边中点N以速度v0垂直QC射入区域,再从P点垂直AQ射入区域,又经历一系列运动后返回O点.(粒子重力忽略不计)求:

1)该粒子的比荷.

2)粒子从O点出发再回到O点的整个运动过程所需时间.

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