【题目】滑沙游戏中,游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下.为了安全,滑沙车上通常装有刹车手柄,游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F,从而控制车速.为便于研究,作如下简化:游客从顶端A点由静止滑下8s后,操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点,在水平滑道上继续滑行直至停止.已知游客和滑沙车的总质量m=70kg,倾斜滑道AB长LAB=128m,倾角θ=37°,滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力.
(1)求游客匀速下滑时的速度大小.
(2)求游客匀速下滑的时间.
(3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m,则他在此处滑行时,需对滑沙车施加多大的水平制动力?
【答案】(1)16m/s;(2)4s;(3)210N.
【解析】(1)开始下滑的时候,游客和滑车整体受到重力,支持力,摩擦力三个力的作用,根据牛顿第二定律可得:mgsin37°-μmgcos37°=ma,
带入数据可得:a=2(m/s2).
游客匀速下滑的初速度等于第一阶段匀加速运动的末速度,末速度的速度大小:
v=at1=2×8=16(m/s).
(2)根据已知,加速下滑路程为L1=at12=64(m)
匀速下滑路程L2=LAB-L1=128-64=64(m)
游客匀速下滑的时间t2==4(s).
(3)整体滑到水平面上时,做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动规律:V2-V02=2ax
带入数据可得:02-162=2a×16
解得:a=-8m/s2.
力的方向都指向左边,由牛顿第二定律,F+μmg=ma
带入数据:F+0.5×70×10=70×8
解得F=210N.
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【题目】如图所示x﹣t图象和v﹣t图象中,给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A. 图线1表示物体做曲线运动
B. x﹣t图象中t1时刻v1>v2
C. v﹣t图象中0至t3时间内4的平均速度大于3的平均速度
D. 两图象中,t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动
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【题目】在光滑水平面上有一物块受水平恒力F作用而运动,在其前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块接触弹簧后立即做减速运动
B. 物块接触弹簧后先加速后减速
C. 当物块的速度最大时,物块的加速度等于零
D. 当弹簧处于压缩量最大时,它受到的合力为零
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【题目】电火花打点时器,是一种使用_____电源的计时仪器,工作电压为_____V,当电源频率为50Hz时,它每隔_____s打一次点.如图是某同学研究匀变速直线运动的一条实验纸带,A、B、C、D、E为计数点,相邻两计数点之间还有四个点未标出,由于C点不够清晰,只量得三个数据如图,则此小车运动的加速度为_____m/s2,C点的速度vC的大小等于_____m/s.
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【题目】质量为10Kg的木箱放在水平地面上,至少用40N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用35N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知:木箱与地面的最大静摩擦力Fmax___________________ ;木箱与地面的动摩擦因数=__________ (g=10 m/s2)
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【题目】刀削面是西北人喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外.刀削面全凭刀削,因此得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快的水平削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为,最近的水平距离为
,锅的半径为
.要想使削出的面片落入锅中.
()面片从抛出到锅的上沿在空中运动时间?
()面片的水平初速度的范围?(
)
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【题目】在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法正确的是( )
A.晓敏同学所受的重力变小了
B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C.电梯一定在竖直向下运动
D.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
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【题目】关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动
B.只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
C.在地球上不同的地方重力加速度g的值是一样的
D.自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动
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【题目】下列说法正解的是( )
A. 电场中某点的电场强度与试探电荷无关
B. 导体的电阻率由导体材料、导体长度及导体横截面积决定
C. 电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量
D. 由电容的定义式可知,C与Q成正比、与U成反比
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