【題目】高空雜技表演中，固定在同一懸點(diǎn)的兩根長(zhǎng)均為L的輕繩分別系著男、女演員，他們?cè)谕回Q直面內(nèi)先后從不同高度相向無(wú)初速擺下，在最低點(diǎn)相擁后，恰能一起擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)。已知男、女演員質(zhì)量分別為M、m，女演員的出發(fā)點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，男、女演員均視為質(zhì)點(diǎn)

（1）求女演員剛擺到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩的拉力大��；

（2）若兩人接著從男演員的出發(fā)點(diǎn)一起無(wú)初速擺下，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)男演員推開(kāi)女演員，為了使女演員恰能回到其最初出發(fā)點(diǎn)，男演員應(yīng)對(duì)女演員做多少功？

【答案】(1) ；(2)

【解析】

(1)女演員從初始位置到最低點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得

在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)女演員，由牛頓第二定律得

聯(lián)立解得

根據(jù)牛頓第三定律得女演員對(duì)輕繩的拉力大小為。

(2)男演員從初始位置擺至最低點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得

男、女演員在最低點(diǎn)相擁后獲得共同速度，水平方向滿(mǎn)足動(dòng)量守恒

他們一起以相同速度擺到男演員的出發(fā)點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得

他們?cè)僖黄饛哪醒輪T的出發(fā)點(diǎn)擺至最低點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得

男演員在最低點(diǎn)推開(kāi)女演員，女演員恰能擺回初始位置仍滿(mǎn)足

此過(guò)程男演員對(duì)女演員做的功

聯(lián)立解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在光滑的水平面上有一個(gè)長(zhǎng)為L的木板，小物塊b靜止在木板的正中間，小物塊以某一初速度從左側(cè)滑上木板。已知物塊、與木板間的摩擦因數(shù)分別為、，木塊與木板質(zhì)量均為，、之間的碰撞無(wú)機(jī)械能損失，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.若沒(méi)有物塊從木板上滑下，則無(wú)論多大整個(gè)過(guò)程摩擦生熱均為

B.若，則無(wú)論多大，都不會(huì)從木板上滑落

C.若，則一定不相碰

D.若，則可能從木板左端滑落

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑固定軌道ABCD上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，滑塊中間有一壓縮彈簧且與兩物體不拴連，左側(cè)物體質(zhì)量m1未知，右側(cè)物體質(zhì)量，軌道右側(cè)為半徑的半圓弧AB，A為圓弧最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)和水平面相切，左側(cè)軌道CD為一半徑為且圓心角的圓弧，轉(zhuǎn)輪大小可忽略不計(jì)的粗糙的傳送帶EF長(zhǎng)L=3m與水平面也成θ角，傳送帶沿斜面向上始終以勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與左端圓弧末端D點(diǎn)相切且剛好無(wú)彈力接觸。現(xiàn)將兩物體同時(shí)在水平軌道上由靜止釋放，若彈簧的彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為兩物體的動(dòng)能，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前兩物體并未進(jìn)入圓弧軌道，最終m2恰好能通過(guò)右側(cè)半圓弧A點(diǎn)，m1通過(guò)圓弧軌道CD滑上傳送帶，在傳送帶上一直做勻變速運(yùn)動(dòng)且到達(dá)F點(diǎn)時(shí)速度大小，m1通過(guò)傳送帶EF的過(guò)程中，系統(tǒng)摩擦生熱量Q與m1的機(jī)械能變化量ΔE剛好相等，g=10m/s，sinθ=0.6，cosθ=0.8.求：

(1)m2到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；

(2)彈簧初始狀態(tài)具有的彈性勢(shì)能Ep；

(3)m1通過(guò)傳送帶EF的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)額外消耗的電能上為多少。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，U形管兩臂粗細(xì)不等，開(kāi)口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開(kāi)口的細(xì)管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開(kāi)口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為11cm�，F(xiàn)在開(kāi)口端用小活塞封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使兩管液面相平，推動(dòng)過(guò)程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：

①粗管中氣體的最終壓強(qiáng)；

②活塞推動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻小于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是（ ）

A.燈泡L變亮

B.電流表讀書(shū)變小，電壓表讀數(shù)變大

C.電源的輸出功率變小

D.電容器C上電荷量增多

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】荷蘭“Mars One”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類(lèi)聚居地的計(jì)劃。假設(shè)登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程。已知引力常量為G，則下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期

B.飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

C.飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣

D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，為測(cè)定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角的關(guān)系，將某一物體每次以大小不變的初速度沿足夠長(zhǎng)的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角，實(shí)驗(yàn)測(cè)得與斜面傾角的關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2，根據(jù)圖象可求出

A. 物體的初速度=6 m/s

B. 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.6

C. 取不同的傾角，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值

D. 當(dāng)某次=時(shí)，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長(zhǎng)也為d，一束單色光從AB邊的中點(diǎn)D垂直于BC射入玻璃磚中，結(jié)果折射光線剛好通過(guò)半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：

①光在玻璃磚中傳播的時(shí)間（不考慮光的反射）.

②人射光線的方向不變，將光在AB面上的入射點(diǎn)下移，使折射光線剛好能照射到圓的底部，入射點(diǎn)沿AB移動(dòng)的距離為多少？這時(shí)光束在圓的底部經(jīng)玻璃磚折射后的折射角為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機(jī)示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進(jìn)入泥土的深度忽略不計(jì)。已知夯錘的質(zhì)量為，樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)。樁料進(jìn)入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率。取，則下列說(shuō)法正確的是

A. 夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為

B. 夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為

C. 打完第一夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度為

D. 打完第三夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度為

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