【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)繩的拉力大小。

（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）2mg （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：輕繩對(duì)女演員的拉力大小為F=2mg

根據(jù)牛頓第三定律得女演員對(duì)輕繩的拉力大小為2mg

（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】如圖所示，小明在演示慣性現(xiàn)象時(shí)，將一杯水放在桌邊，杯下壓一張紙條。若緩慢拉動(dòng)紙條，發(fā)現(xiàn)杯子會(huì)出現(xiàn)滑落；當(dāng)他快速拉動(dòng)紙條時(shí)，發(fā)現(xiàn)杯子并沒(méi)有滑落。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是

A. 緩慢拉動(dòng)紙條時(shí)，摩擦力對(duì)杯子的沖量較小

B. 快速拉動(dòng)紙條時(shí)，摩擦力對(duì)杯子的沖量較大

C. 為使杯子不滑落，杯子與紙條的動(dòng)摩擦因數(shù)盡量大一些

D. 為使杯子不滑落，杯子與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)盡量大一些

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、O位于同一直線上，ab=bc．在O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Q，已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)．一電子僅在電場(chǎng)力作用下先從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)?/span>b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，經(jīng)歷兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程．下列說(shuō)法正確的是

A. 點(diǎn)電荷Q帶正電

B. 兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，電場(chǎng)力做的功相等

C. 兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，電子運(yùn)動(dòng)的加速度相等

D. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，電子的動(dòng)能不斷減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓弧軌道ABC被豎直固定，其左端點(diǎn)A的切線沿豎直方向，圓心O與右端點(diǎn)C的連線與豎直方向夾角為θ=37°�，F(xiàn)將可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.5kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球從C點(diǎn)沖出后，最終垂直打在右方的豎直墻上的D點(diǎn)（未畫(huà)出），C端與墻壁的水平距離為l=4.8m，不計(jì)一切摩擦和阻力，g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是：

A. 圓弧軌道的半徑為6.25m

B. 小球在軌道最低點(diǎn)B對(duì)軌道的壓力大小為10N

C. 從A到D的整個(gè)過(guò)程中，重力的功率先增加后減小

D. 從C到D重力的沖量為3N·s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一截面為正方形ABCD的正方體容器放在真空環(huán)境中，正方形邊長(zhǎng)為l，一束光線沿AC方向射來(lái)，由于容器內(nèi)盛裝有某種液體，使光線折射到距離C點(diǎn)處的O點(diǎn)，已知液體的折射率，真空中的光速為c，求：

①盛裝液體的高度h；

②光從A到O所用的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光電倍增管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并逐級(jí)放大，其前兩個(gè)平行倍增極結(jié)構(gòu)如圖。當(dāng)頻率為的入射光照射到第1倍增極的上表面MN時(shí)，極板上表面逸出大量速率不同、沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的光電子，空間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使從MN逸出的部分光電子打到第2倍增極的上表面PQ。已知第1倍增極金屬的逸出功為W，兩個(gè)倍增極長(zhǎng)度均為d，水平間距為，豎直間距為，光電子電量為e、質(zhì)量為m，普朗克常量為h，僅考慮光電子在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)且只受洛倫茲力作用。

（1）求從MN上逸出的光電子的最大速率。

（2）若以最大速率、方向垂直MN逸出的光電子可以全部到達(dá)PQ，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

（3）若保持（2）中的磁場(chǎng)不變，關(guān)閉光源后，發(fā)現(xiàn)仍有光電子持續(xù)擊中PQ，求關(guān)閉光源后光電子持續(xù)擊中PQ的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)傳送帶的左端A點(diǎn)，每隔相同的時(shí)間輕放上一個(gè)相同的工件。經(jīng)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)前面那些已經(jīng)和傳送帶達(dá)到相同速度的工件之間的距離均為L。已知傳送帶的速率恒為v，工件與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，工件質(zhì)量為m，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是

A. 工件在傳送帶上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定等于

B. 傳送帶對(duì)每個(gè)工件做的功為

C. 每個(gè)工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量一定等于

D. 傳送帶因傳送每一個(gè)工件而多消耗的能量為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法不正確的是

A. 豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，這是表面張力所致

B. 相對(duì)濕度是空氣里水蒸氣的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的比值

C. 物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體

D. 壓縮氣體需要用力，這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn)

E. 氣缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，單位時(shí)間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為的斜面OB段粗糙（足夠長(zhǎng)），其余部分光滑，在斜面O點(diǎn)上方靜止一質(zhì)量均勻分布長(zhǎng)度為L的薄板，薄板下端與O點(diǎn)之間的距離為2L，薄板與OB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=2tanθ。現(xiàn)由靜止釋放薄板，薄板沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，已知當(dāng)薄板部分通過(guò)O點(diǎn)時(shí)，薄板所受摩擦力大小是薄板在斜面OB段上重量的μcosθ倍。以O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下建立直線坐標(biāo)軸Ox。從薄板下端剛到達(dá)O點(diǎn)開(kāi)始，薄板所受的摩擦力Ff、速度v、加速度a，動(dòng)能Ek與薄板下端相對(duì)O點(diǎn)的位移x的關(guān)系圖象為

A. B.

C. D.

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