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游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图10所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,已知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,(不计人和吊篮的大小及重物的质量)。求:

图10

(1)接住前重物下落运动的时间t

(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v

(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN


解析:(1)由2Rgt2,解得t=2

(2)vs

联立解得:vπ

(3)由牛顿第二定律,Fmgm

解得Fmg

由牛顿第三定律可知,乙同学在最低点处对地板的压力大小为F′=mg,方向竖直向下。

答案:(1)2  (2)π

(3)mg,方向竖直向下


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图4所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)(  )

图4

A.Tm(gsin θacos θ) FNm(gcos θasin θ)

B.Tm(gcos θasin θ) FNm(gsin θacos θ)

C.Tm(acos θgsin θ) FNm(gcos θasin θ)

D.Tm(asin θgcos θ) FNm(gsin θacos θ)

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质量m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿+x轴方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1;再用沿+y轴方向的力F2=24 N作用了1 s,则质点在这3 s内的轨迹为(  )

图8

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图8所示的光滑斜面长为l,宽为b,倾角为θ,一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好从底端Q点离开斜面,试求:

图8

(1)物块由P运动到Q所用的时间t;

(2)物块由P点水平射入时的初速度v0;

(3)物块离开Q点时速度的大小v。

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如图5所示,“旋转秋千”中的两个座椅AB质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(  )

图5

A.A的速度比B的大

B.AB的向心加速度大小相等

C.悬挂AB的缆绳与竖直方向的夹角相等

D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

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科目:高中物理 来源: 题型:


一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂在O点,小球在水平恒力F作用下,从静止开始由P点运动到Q点,如图所示,则水平恒力F做的功为( )

A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ) C.FLsinθ D.FLcosθ

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科目:高中物理 来源: 题型:


下列过程可能发生的是:(   )

A、物体匀减速运动过程中机械能守恒

B、物体匀加速直线运动中机械能减少

C、物体所受到的合外力不做功,机械能却减少。

D、重力做正功,重力势能增加

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图a所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程中vt图象如图b所示,则

A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0

B.在t0时刻线框的速度为

C.线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t0时刻线框的速度大

D.线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb

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科目:高中物理 来源: 题型:


当汽车B在汽车A前方7m时,A正以vA =4m/s的速度向右做匀速直线运动,而汽车B此时速度vB =10m/s,接着刹车向右做匀减速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,此时开始计时,则:

(1)经过多少时间,AB相距最远?

(2)A、B相距最远的距离为多大?

(3)经过多少时间A恰好追上B

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