【題目】在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)C點，C、B間鋼絲繩相距為L/10，高度差為H/3。參賽者在運動過程中視為質(zhì)點，滑輪受到的阻力大小可認(rèn)為不變，且克服阻力所做的功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變。重力加速度為g。求：

（1）滑輪受到的阻力大小；

（2）某次比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點松開掛鉤并落到與鋼絲繩最低點水平相距為4a、寬度為a，厚度不計的海綿墊子上。若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應(yīng)具有初動能的范圍。

【答案】（1）；（2）。

【解析】

試題（1）設(shè)參賽者、滑輪受到的阻力為Ff，根據(jù)能量守恒

，其中

，

則滑輪受到的阻力

（2）參賽者落到海綿墊的過程做平拋運動。設(shè)人脫離掛鉤時的速度為v，運動的水平位移為，則

當(dāng)時，參賽者具有的最小速度為

當(dāng)時，參賽者具有的最大速度為

設(shè)參賽者在A點抓住掛鉤的初動能為。由動能定理，參賽者在A到鋼索最低點運動過程中有

由此可得，參賽者在A點抓住掛鉤的最小和最大初動能分別為

即初動能范圍為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】英國科學(xué)家法拉第最先嘗試用“線”描述磁場和電場，有利于形象理解不可直接觀察的電場和磁場的強弱分布。如圖所示為一對等量異種點電荷，電量分別為+Q、-Q。實線為電場線，虛線圓的圓心O在兩電荷連線的中點，a、b、c、d為圓上的點，ad、bc的連線分別與兩電荷的連線垂直，下列說法正確的是

A. a點的電場強度大于b點的電場強度

B. 同一電荷在b、c兩點所受電場力相同

C. 將一正電荷沿虛線ad從a移到d點的過程中，電荷的電勢能先增大后減小

D. d點的電勢低于c點的電勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的導(dǎo)熱氣缸固定于水平面上，缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強保持不變�，F(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體溫度從27℃緩慢升高到87℃，此過程中氣體對活塞做功240J，內(nèi)能增加了60J�；钊c氣缸間無摩擦、不漏氣，且不計氣體的重力，活塞可以緩慢自由滑動。求：

①缸內(nèi)氣體從外界吸收了多少熱量？

②升溫后缸內(nèi)氣體體積是升溫前氣體體積的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為 m 的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿 上，桿足夠長，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為 μ�，F(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力 F， F＝kv （k 為常數(shù)， v 為環(huán)的速率），則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所 做的功可能為（）

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如下圖所示，當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W；當(dāng)用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W……每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出.

(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是(多選)_____.

A.為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的一端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動

B.實驗儀器安裝時，可以不平衡摩擦力

C.每次實驗小車必須從同一位置由靜止彈出

D.實驗中要先接通打點計時器的電源再釋放小車

(2)下圖給出了某次實驗打出的紙帶，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度vm＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g＝9.80m/s2，那么：

(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點到________點來驗證機(jī)械能守恒定律；

(2)從O點到(1)問中所取的點，重物重力勢能的減少量ΔEp＝________ J，動能增加量ΔEk＝________ J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)；

(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的 _______．

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【題目】如圖所示，一輕桿兩端分別固定著質(zhì)量為和的兩個小球A和B(可視為質(zhì)點)．將其放在一個直角形光滑槽中，已知輕桿與槽右壁成α角，槽右壁與水平地面成θ角時，兩球剛好能平衡，且α≠θ，則A、B兩小球質(zhì)量之比為(　　)

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示的電路中，三個燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1＜R2＜R3，電感L的電阻和電源的內(nèi)阻可忽略， D為理想二極管。電鍵K從閉合穩(wěn)定狀態(tài)突然斷開時，下列判斷不正確的是 ( )

A. L2逐漸變暗

B. L1先變亮，然后逐漸變暗

C. L3先變亮，然后逐漸變暗

D. L3立即熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上，質(zhì)量為m的均勻絕緣棒AB長為L、帶有正電，電量為Q且均勻分布。在水平面上O點右側(cè)有勻強電場，場強大小為E，其方向為水平向左，BO距離為x0，若棒在水平向右的大小為QE/4的恒力作用下由靜止開始運動。求：

（1）棒的B端進(jìn)入電場L/8時的加速度大小和方向；

（2）棒在運動過程中的最大動能。

（3）棒的最大電勢能。（設(shè)O點處電勢為零）

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