【題目】某電視臺(tái)“快樂(lè)向前沖”節(jié)目中的場(chǎng)地設(shè)施如圖所示，AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng)，水面上漂浮著一個(gè)半徑為R，角速度為ω，鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)的軸心離平臺(tái)的水平距離為L，平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤(pán)平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零，加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤(pán)上。設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小)，人與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g，假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤(pán)上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)速度立即變?yōu)榱恪Ｇ螅?/span>

(1)為保證他落在距圓心R范圍內(nèi)不會(huì)被甩出轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍；

(2)若已知H=5m，L=9m，R=2m，a=2m/s2，g=10m/s2，在(1)的情況下，選手從某處C點(diǎn)釋放能落到轉(zhuǎn)盤(pán)上且不被甩出轉(zhuǎn)盤(pán)，則他是從平臺(tái)出發(fā)后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間釋放懸掛器的（結(jié)果可保留根號(hào)）。

【答案】（1） （2）2s≤t≤( 1)s

【解析】

（1）設(shè)人落在距圓心R處不至被甩下，最大靜摩擦力提供向心力，則有：
μmg≥mω2R
即轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度滿足：
（2）選手從某處C點(diǎn)釋放能落到轉(zhuǎn)盤(pán)上且不被甩出轉(zhuǎn)盤(pán)，則選手需落在距離圓心半徑為R的范圍以?xún)?nèi)．
沿水平加速段位移為x1，時(shí)間為t1；平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為x2，時(shí)間為t2．
Ⅰ、若選手落在圓心的左側(cè)R處，則加速時(shí)有：
x1=at2
v=at1
平拋運(yùn)動(dòng)階段：
x2=vt2
H=gt22
平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

全程水平方向：x1+x2=L-R

代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立各式解得：t1=2s
Ⅱ、若選手落在圓心的右側(cè)R處，則加速時(shí)有：
全程水平方向：x1+x2=L+R

代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立以上各式解得：t1=(1)s
選手從某處C點(diǎn)釋放能落到轉(zhuǎn)盤(pán)上且不被甩出轉(zhuǎn)盤(pán)，則他是從平臺(tái)出發(fā)后到釋放懸掛器的時(shí)間為：2s≤t≤(1)s

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,航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn),如圖所示,關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的有(　　)

A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò)B的速度

B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的速度

C. 在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期

D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，有一玻璃圓柱體，橫截面半徑為R=10cm，長(zhǎng)為L=100cm．一點(diǎn)光源在玻璃圓柱體中心軸線上的A點(diǎn)，與玻璃圓柱體左端面距離d=4cm，點(diǎn)光源向各個(gè)方向發(fā)射單色光，其中射向玻璃圓柱體從左端面中央半徑為r=8cm圓面內(nèi)射入的光線恰好不會(huì)從柱體側(cè)面射出．光速為c=3×108m/s；求：

①玻璃對(duì)該單色光的折射率；

②該單色光通過(guò)玻璃圓柱體的最長(zhǎng)時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，將阻值為R＝5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的正弦交變電源上，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是

A. 電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達(dá)式為u＝2.5sin200πt（V）

B. 電阻R消耗的電功率為0.625W

C. 若此交變電流由一矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，如圖丙所示，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電流表的示數(shù)為1A

D. 圖乙交變電流與圖丁所示電流比較，其有效值之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN為同一豎直線上相距為h的兩點(diǎn)，空間存在豎直平面內(nèi)方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶點(diǎn)小球（m，+q）從M點(diǎn)以速度 水平拋出，剛好能夠通過(guò)N點(diǎn)，過(guò)N點(diǎn)時(shí)速度大小，重力加速度為g，則

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度E=B. 電場(chǎng)強(qiáng)度E=

C. 小球從M到N點(diǎn)用時(shí)t=D. 小球從M到N點(diǎn)用時(shí)t=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電梯與水平地面成θ角，一人站在電梯上，電梯從靜止開(kāi)始勻加速上升，到達(dá)一定速度后再勻速上升，若以N表示水平梯板對(duì)人的支持力，G為人受到的重力，f為電梯對(duì)人的靜摩擦力，下列結(jié)論正確的是（ ）

A. 加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中f≠0，f、N，G都做功B. 加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中f≠0，N不做功

C. 勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中f≠0，N，G都做功D. 勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中f≠0，N，G都不做功：

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，汽車(chē)的質(zhì)量為4t，當(dāng)它行駛在坡度為0.02（sinα=0.02）的長(zhǎng)直公路上時(shí)，如圖所示，所受摩擦阻力為車(chē)重的0.1倍（g=10m/s2），求：

（1）汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度vm；

（2）若汽車(chē)從靜止開(kāi)始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34ev，那么對(duì)氫原子在能量躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征,認(rèn)識(shí)正確的是( )

A. 用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B. 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出4種不同頻率的光

C. 用能量為10.3eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

D. 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為6V的電壓表

A.量程為1V、內(nèi)阻大約為1kΩ的電壓表

B.量程為2V、內(nèi)阻大約為2kΩ的電壓表

C.量程為3V、內(nèi)阻為3的電壓表

選擇電壓表______（填），串聯(lián)______kΩ的電阻可以改裝成量程為6V的電壓表.

（2）利用一個(gè)電阻箱、一只開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號(hào)或與一個(gè)電阻串聯(lián)來(lái)表示,且可視為理想電壓表),在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖______________.

（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀出電壓表示數(shù)為1.50V時(shí)、電阻箱的阻值為15.0；電壓表示數(shù)為2.00V時(shí),電阻箱的阻值為40.0,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V,內(nèi)阻r=_______.

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