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某电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目--推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶子一段时间后,放手让它向前滑动,若瓶子最后停在桌上有效区域内(不能压线)视为成功;若瓶子最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度L1=5.5m的水平桌面,选手们将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推它,BC为有效区域.已知BC长度L2=1.1m,瓶子质量m=0.5kg,与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=11N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,该选手要想游戏获得成功,试求:在手推瓶子过程中瓶子的位移取值范围.(令
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=2.2)
设力作用最大距离为xmax,此时杯子由A点开始加速,杯子恰运动到B处.
此时由动能定理Fxmax=μmgl1
解得xmax=0.5m
设力作用最小距离为xmin,此时杯子恰运动到B处
此时由动能定理Fxmin=μmg(l1-l2
解得xmin=0.4m
即力的作用距离 0.4m<x<0.5m,
答:力的作用距离范围为 0.4m<x<0.5m,该选手才能成功.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

在升降机中,一个质量为100kg的人站在磅秤上,发现磅秤显示他的质量为80kg,则他自己的下列判断可能正确的是(  )
A.升降机加速上升B.升降机减速上升
C.升降机减速下降D.升降机加速下降

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,小孩和雪橇的总质量m=20kg,大人用于水平方向成θ=53°角斜向上的拉力F拉雪橇,使雪橇沿水平地面以v=4m/s速度做均速直线运动.已知雪橇与水平地面的动摩擦因数μ=0.5(sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)拉力F的大小;
(2)撤去拉力F后雪橇还能滑行的距离.

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如图所示,光滑水平面上质量分别为m1、m2的甲、乙两物体,分别受到方向水平向右的作用力F1和F2,已知m1=5kg,m2=10kg,Fl=2N,F2=4N,则甲、乙的加速度大小a1、a2关系为(  )
A.al>a2B.a1=a2C.al<a2D.无法判断

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则(  )
A.物块和木板间的动摩擦因数为0.5
B.物块和木板间的动摩擦因数为
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2
C.木板的倾角α为45°时物块可能在斜面上做匀速运动
D.木板的倾角α为45°时物块一定在斜面上做匀加速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

升降低机地板上放一个弹簧盘秤,盘中放一质量为m的物体,当弹簧盘秤读数为1.2mg时,升降机的运动状态可能是(  )
A.匀速下降B.加速下降C.加速上升D.减速上升

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,已知图中所示的物理量:m=1.0kg,F=5.0N,α=30°,取g=10m/s2.若各个物体均在做匀加速运动,且物体与接触面间的动摩擦因数相同,则关于物体受到的摩擦力及物体的加速度,下列说法正确的是(  )
A.
甲的加速度最大
B.
乙受到的摩擦力最大
C.
丙受到的摩擦力最小
D.
丁的加速度一定最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,ABC为一细圆管构成的
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圆轨道,将其固定在竖直平面内,轨道半径为R(比细圆管的半径大得多),OA水平,OC竖直,最低点为B,最高点为C,细圆管内壁光滑.在A点正上方某位置有一质量为m的小球(可视为质点)由静止开始下落,刚好进入细圆管内运动.已知细圆管的内径稍大于小球的直径,不计空气阻力.
(1)若小球经过C点时恰与管壁没有相互作用,求小球经过C点时的速度大小;
(2)若小球刚好能到达轨道的最高点C,求小球经过最低点B时的速度大小和轨道对小球的作用力大小;
(3)若小球从C点水平飞出后恰好能落回到A点,求小球刚开始下落时距离A点的高度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(B)如图所示的装置是某工厂用于产品分拣的传送带示意图,产品(可以忽略其形状和大小)无初速地放上水平传送带AB的最左端,当产品运动到水平传送带最右端时被挡板d挡住,分拣员在此鉴定产品质量,不合格的被取走,合格品被无初速地放在斜向传送带BC的顶端,滑至底端的传送带后再进行包装等工序.已知传送带AB、BC与产品间的动摩擦因数μ=0.5,均以v=4m/s的速度按图示方向匀速转动,水平传送带AB长L1=12m,斜向传送带BC长L2=1.64m,倾角α=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:
(1)产品刚放上水平传送带AB时,产品加速度的大小和方向;
(2)产品在水平传送带AB上运动的时间;
(3)产品在斜向传送带BC上运动的时间.

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