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    18．某电视娱乐节目“快乐向前冲”的场地设施如图．足够长的水平滑杆上装有可沿杆自由滑动的悬挂器，悬挂器与滑杆的动摩擦因数为μ=0.2，选手在离地高H=5m的平台上，抓住悬挂器经过一定距离的助跑，可获得初速度并滑离平台．为了落在地面合适的位置，选手必须做好判断，在合适的时机位置放开悬挂器，g取10m/s2．
    （1）若该节目要求选手在悬挂器速度为0前即松手，并以选手离开平台到落地的运动时间最长为优胜．某选手在平台上助跑时获得了vO1=4m/s的初速度而离开平台，则该选手应在离平台多远处放开悬挂器？最长时间为多少？
    （2）假设所有选手在平台上助跑时能获得的最大速度为vO2=6m/s，为了选手安全，必须在水平地面上一定范围内铺有海绵垫以缓冲，则应铺海绵垫的长度至少为多长？

    分析 （1）欲使选手运动时间最长，则选手应在滑杆上滑行至静止再自由下落，根据牛顿第二定律求出匀减速直线运动的加速度大小，再结合速度时间公式求出匀减速直线运动的时间，根据自由下落的高度求出自由落体运动的时间，从而得出最长时间．根据速度位移公式求出选手放开悬挂器距离平台多远．
    （2）根据速度位移公式求出放开悬挂器时的速度，结合平抛运动的规律得出水平位移，结合滑行的距离得出选手的落点与平台的水平距离表达式，结合数学知识得出海绵垫的至少长度．

    解答 解：（1）选手悬挂在滑杆上滑行时做减速运动，其加速度大小a=μg=2m/s2，
    欲使选手运动时间最长，则选手应在滑杆上滑行至静止再自由下落，故选手放开悬挂器时位置离平台的距离为：${L}_{1}=\frac{{{v}_{01}}^{2}}{2a}=\frac{16}{2×2}m=4m$，
    在空间滞留最长时间为：t=$\frac{{v}_{01}}{a}+\sqrt{\frac{2H}{g}}$=$\frac{4}{2}+\sqrt{\frac{2×5}{10}}s$=3s．
    （2）假设选手在滑杆上滑行了距离x后放开悬挂器，则选手此时的速度为：v=$\sqrt{{{v}_{02}}^{2}-2ax}$，
    选手的落点与平台的水平距离为：L=$v\sqrt{\frac{2H}{g}}+x$，
    代入数据解得：L=$\sqrt{36-4x}$+x，
    根据数学知识可知，当x=8m时，L最大，最大距离为：Lm=10m．
    再结合实际情况，应铺海绵垫的长度至少为10m．
    答：（1）该选手应在离平台4m远处放开悬挂器，最长时间为3s．
    （2）应铺海绵垫的长度至少为10m．

    点评 解决本题的关键知道选手在整个过程中的运动规律，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和牛顿第二定律综合求解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．如图为一个测温装置，图中C为测温泡，装入水银的U形管B管开口向上，A管通过细玻璃管与测温泡C相通，U形管的下端通过软管相连．测温时，调节B管的高度，使A管中的液面保持在a处，此时根据U形管A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度．假设该测温装置在制定刻度时的大气压为76cmHg，该温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm．
    （1）当测温泡中气体温度升高时，为使A管中的液面保持在a处，则B管应向上（填“上”或“下”）移动；
    （2）该测温装置的刻度应刻在B管（ 填“A”或“B”）；
    （3）由于天气的原因会导致大气压发生变化，当实际温度为16℃时，该温度计的读数为17℃，则此时大气压为75cmHg．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    9．如图所示，在光滑水平面左右两侧各有一竖直弹性墙壁P、Q，平板小车A的左侧固定一挡板D，小车和挡板的总质量 M=2kg，小车上表面O点左侧光滑，右侧粗糙．一轻弹簧左端与挡板相连，原长时右端在O点．质量m=1kg的物块B在O点贴着弹簧右端放置，但不与弹簧连接，B与O点右侧平面间的动摩擦因数μ=0.5．现将小车贴着P固定，有水平B继续向左运动，恒力F推B向左移动x0=0.1m距离时撤去推力，最终停在O点右侧x1=0.9m 处，取重力加速度g=10m/s2，弹簧在弹性限度内．
    （1）求水平恒力F的大小及弹簧的最大弹性势能Ep；
    （2）撤去小车A的固定限制，以同样的力F推B向左移动x0时撤去推力，发现A与Q发生第一次碰撞前A、B已经达到共同速度，求最初A右端与Q间的最小距离s0；
    （3）在（2）的情况下，求B在O点右侧运动的总路程s及运动过程中B离开O点的最远距离x（车与墙壁碰撞后立即以原速率弹回）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．如图所示，某同学为验证动能定理设计了如图所示的实验，橡皮筋固定在桌子的右端，一质量为m的小车固定在橡皮筋上，小车在O位置时橡皮筋恰好处于原长，完全相同的橡皮筋条数可以更换，A位置为光电门，小车上挡板的宽度为D，OA间的距离为L，砝码与托盘的总质量为M，小车与桌面间的摩擦忽略不计．
    （1）测出小车上挡板的宽度为5.00mm，某次测出小车通过光电门的时间为2.5毫秒，则可得小车此时运动的速度大小为2.0m/s．（保留两位有效数字）
    （2）设每次克服橡皮筋弹力做功大小为W，测出小车每次经过光电门的时间t，则动能定理得表达式为$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac{D}{t}）}^{2}=MgL-W$．（用题目给出的字母表示）
    （3）要验证动能定理，根据题意，应该做出什么样的图象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 来源： 题型：选择题

    13．游乐场的“飞舟冲浪”项目深受游客的欢迎，简化模型如图，AB是一段斜坡，BCD是$\frac{1}{4}$圆弧轨道，一游客（可视为质点）从A点由静止滑下，滑过B点至C点时脱离轨道，最终落在水面上的D点，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
    A．在B点时，游客对圆轨道压力等于其重力
    B．在C点时，游客的加速度为g
    C．B到D过程中，游客做匀变速运动
    D．B到D过程中，游客的机械能守恒

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．下列说法正确的是（　　）
    A．安培发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
    B．开普勒首先发现了行星运动规律；哈雷利用万有引力定律推算出彗星的回归周期
    C．库伦发现了点电荷的相互规律并提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
    D．富兰克林首先命名了正负电荷；奥斯特通过实验发现在磁场中转动的金属圆盘可以对外输出电流

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    10．如图所示，同种介质中有两列简谐横波相向传播，实线表示的波向x轴正方向传播，虚线表示的波向x轴负方向传播，在t=0时刻，两列波已在2m≤x≤4m范围内相遇．已知波的频率为8Hz，两列波的振幅均为1cm，两列波相遇后，x=3m处质点的振幅为2cm．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

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    A．滑块运动的加速度为$\frac{{d（{t_1}-{t_2}）}}{{{t_1}{t_2}（△t）}}$
    B．滑块运动的加速度为$\frac{{2d（{t_1}-{t_2}）}}{{{t_1}{t_2}[{2（△t）+{t_2}-{t_1}}]}}$
    C．遮光板中点通过第一个光电门的速度为$\frac{d}{t_1}$
    D．遮光板前沿通过第一个光电门的速度为$\frac{d}{t_1}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    （1）工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动？
    （2）在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离？
    （3）在工件加速阶段传送带上摩擦力对每个工件做的功？
    （4）在工件加速阶段传送带克服摩擦力做的功？
    （5）每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能？
    （6）正常工作中传送带上一直有多少个工件在运动？
    （7）传送带克服摩擦力做功的功率？

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