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【题目】为了备战2022年北京冬奥会,一名滑雪运动员在倾角θ=30°的山坡滑道上进行训练,运动员及装备的总质量m=70 kg。滑道与水平地面平滑连接,如图所示。他从滑道上由静止开始匀加速下滑,经过t=5s到达坡底,滑下的路程 x=50 m。滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止。运动员视为质点,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a;

(2)滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f;

(3)滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功Wf

【答案】14m/s22f = 70N 31.75×104J

【解析】

(1)运动员沿山坡下滑时做初速度为零的匀加速直线运动,已知时间和位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度。

(2)对运动员进行受力分析,根据牛顿第二定律求出下滑过程中受到的阻力大小。

(3)对全过程,根据动能定理求滑雪运动员克服阻力做的功。

(1)根据匀变速直线运动规律得:x=at2
解得:a=4m/s2
(2)运动员受力如图,根据牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma

解得:f=70N
(3)全程应用动能定理,得:mgxsinθ-Wf=0
解得:Wf=1.75×104J

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中某同学打出了一条纸带已知实验中使用的电源频率是50Hz他按打点的先后顺序从比较清晰的点起每五个点取一个计数点分别标为O、A、B、C、D,如图所示则:

(1) 相邻两计数点间的时间间隔为________s.

(2) C点时的瞬时速度大小为________m/s.(结果保留两位小数)

(3) 在实际测量中O点到C点的过程中重物减少的重力势能通常会________(选填小于”“大于等于”)增加的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,50kg的妈妈骑着10kg的自行车,带有20kg的小孩以3m/s速度匀速行驶在平直路面上。行驶中小孩要从车上跳下来,若小孩在离开车座时水平速度为零,则此时( )

A. 妈妈和自行车行驶速度仍为3m/s

B. 妈妈和自行车行驶速度可能变为2m/s

C. 妈妈和自行车行驶速度变为4m/s

D. 妈妈和自行车及小孩组成的系统,动能增加了100J

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【题目】如图所示竖直放置的半径为 R 的光滑绝缘半圆轨道固定在水平地面上轨道所处空间存在电场一带电荷量为+q质量为 m 的小球以初速度 v0 由底 端的 A 点开始沿轨道内侧上滑,到达顶端 B 的速度大小仍为 v0,重力加速度为 g,则(

A. 小球在 B 点的电势能大于小球在 A 点的电势能

B. AB 两点的电势差大小为

C. 若电场是匀强电场,则该电场的场强是

D. 小球在 B 点的机械能比在 A 点的机械能大

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【题目】如图甲所示为以O点为平衡位置,在AB两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是(  )

A. t0.2s时,弹簧振子的加速度为正向最大

B. t0.1st0.3s两个时刻,弹簧振子在同一位置

C. t0t0.2s时间内,弹簧振子做加速度增加的减速运动

D. t0.6s时,弹簧振子有最小的弹性势能

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【题目】如图所示坐标系中第二象限存在着垂直于纸面向里磁感应强度 B=0.2 T 的匀强磁场第三象限存在着与 x 轴正方向成 45°、电场强度为 E=500N/C 的斜向下的匀强电场,还有一根处于两坐标轴角平分线上的无限长的电荷 接收棒一个不计重力的带正电粒子从坐标原点 O 处以 v=2×104m/s的速度进入磁场,A 粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴负方向成 45°, 最终打到接收棒上被吸收,若 A 粒子的比荷为 106C/kg。

(1)求 A 粒子到达 x 轴时的坐标和在磁场中运动的时间。

(2)B 粒子的比荷为2.5×105C/kg,以相同的速度从同一位置进入磁场,求 A 粒子和 B 粒子到达吸收棒的位置相隔多远。

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【题目】如图所示,相同长度的同一材料导线做成不同形状的的单匝线圈,有正方形、等边三角形、圆形,将它们放在同一直线边界匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.现以相同的速度v将线圈从磁场中匀速拉出,当线圈的一半在磁场中时,线圈与磁场边界交点间电压最小的是

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,M是一小型理想变压器,在a、b端输入稳定的正弦交流电,变压器右侧部分连有电阻恒定不变的相同小灯泡L1、L2、滑动变阻器R,所有电表都是理想电表,当滑动变阻器P向上滑动时U2为V2表示数,I2为A2表示数,以下说法中正确的是( )

A. A1的示数增大,A2的示数增大,A3的示数变增大

B. V1的示数不变,V2的示数减小

C. 变小

D. L1、L2都变亮

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【题目】如图所示,正方体空间ABCDA1B1C1D1上、下表面水平,其中有A→D方向的匀强电场.从A点沿AB方向分别以初速度v1v2v3水平抛出同一带电小球(可视为质点),小球分别从D1C1的中点、C1点、BC1的中点射出,且射出时的动能分别为Ek1Ek2Ek3.下列说法正确的有(  )

A. 小球带正电

B. 小球所受电场力与重力大小相等

C. v1v2v3122

D. Ek1Ek2Ek3148

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