【題目】我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示，質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6 m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24 m/s，A與B的豎直高度差H=48 m。為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5 m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=–1 530 J，取g=10 m/s2。

（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大小；

（2）若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。

【答案】（1）144 N （2）12.5 m

【解析】

試題分析：（1）運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)AB的長(zhǎng)度為x，則有=2ax①

由牛頓第二定律有 mg–Ff=ma②

聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得Ff=144 N③

（2）設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，在由B到達(dá)C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有

mgh+W=m–m④

設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為FN，由牛頓第二定律有FN–mg=⑤

由運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，聯(lián)立④⑤式，代入數(shù)據(jù)解得R=12.5 m⑥

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】如圖所示，有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度為H，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。正方形金屬線框abcd的質(zhì)量為m，電阻為R，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L<H）。將線框從磁場(chǎng)上方某一高處以速度v0水平拋出一段時(shí)間后勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，線框剛離開磁場(chǎng)時(shí)與剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框的ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。已知重力加速度為g。求：

（1）線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大��；

（2）線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，流過(guò)線框橫截面的電荷量；

（3）線框穿過(guò)磁場(chǎng)下邊界所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域，該區(qū)域是由三個(gè)邊長(zhǎng)均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的，且矩形的下邊EH與桌面相接。三個(gè)正方形區(qū)域中分別存在方向?yàn)樨Q直向下、豎直向上、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小比例為1：1：2�，F(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點(diǎn)射入場(chǎng)區(qū)，初速度方向水平向右，滑塊最終恰從D點(diǎn)射出場(chǎng)區(qū)，已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等，桌面與滑塊之間的滑動(dòng)摩擦因素為0．125，重力加速度為g，滑塊可以視作質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時(shí)的速度大��；

（2）滑塊在ADHE區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖豎直平面內(nèi)，制動(dòng)坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長(zhǎng)12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床，當(dāng)車速為23 m/s時(shí)，車尾位于制動(dòng)坡床的低端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng)，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4 m時(shí)，車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m，再過(guò)一段時(shí)間，貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．4；貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0．44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取。求：

（1）貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；

（2）制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示是一根細(xì)而實(shí)心均勻?qū)щ姴牧�，現(xiàn)要測(cè)這段導(dǎo)電材料的電阻率ρ。

（1）用刻度尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量材料的長(zhǎng)度L和直徑d，測(cè)量直徑時(shí)螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖（乙）所示，則d=_______mm。

（2）用電流表A1（量程100mA 內(nèi)阻約5Ω）、電流表A2（量程50mA 內(nèi)阻10Ω）、電源E（電動(dòng)勢(shì)2．0V 內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R（1A 10Ω）和導(dǎo)線若干來(lái)測(cè)量材料的電阻Rx。

①在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

②寫出計(jì)算電阻率公式ρ＝____________（用測(cè)出的物理量表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)有一圓心為O1的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，半經(jīng)r=0．1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T，與y軸x軸分別相切于A、C兩點(diǎn)。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=0．2v/m。某帶電粒子以v=20m/s的初速度自A點(diǎn)沿AO1方向射入磁場(chǎng)，從C點(diǎn)射出（不計(jì)重力）。

求：（1）帶電粒子的比荷q/m；

（2）帶電粒子離開電場(chǎng)經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的位置距原點(diǎn)O點(diǎn)的距離L。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（14分）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab（僅標(biāo)出a端）和cd（僅標(biāo)出c端）長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca，并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g，已知金屬棒ab勻速下滑。求

（1）作用在金屬棒ab上的安培力的大��；

（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角α=30°，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時(shí)速度恰為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中

A．圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B．當(dāng)彈簧垂直于光滑桿時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大

C．彈簧的最大彈性勢(shì)能為mgh

D．彈簧轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，圓環(huán)的動(dòng)能為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根光滑、足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上�；瑒�(dòng)變阻器接入電路的電阻值為R（最大阻值足夠大），導(dǎo)軌的寬度L=0.5 m，空間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=1T。內(nèi)阻的金屬桿在F=5N的水平恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，金屬桿的速度達(dá)到最大速度vm，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則有

A．R越小，vm越大

B．金屬桿的最大速度大于或等于20 m／s

C．在金屬桿達(dá)到最大速度之前，恒力F所做的功等于電路中消耗的電能

D．金屬桿達(dá)到最大速度后，金屬桿中電荷沿桿長(zhǎng)度方向定向移動(dòng)的平均速率ve與恒力F成正比

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同步練習(xí)冊(cè)答案