【題目】《割繩子》是一款風(fēng)靡世界的休閑游戲。玩家需要通過剪斷繩索,讓綁著的糖果掉入怪獸嘴里。如圖是其中的某個關(guān)卡,開始時,一端連有糖果的繩索處于水平狀態(tài),另一端固定在O點上,繩索長度為R,圖中的怪獸A相對O點水平和豎直位移分別為R和2R,怪獸B位于O點正上方R處,C處為噴氣裝置,可為糖果提供水平向右的動力或者阻力,該裝置相對O點的豎直位移為R,已知糖果質(zhì)量為m,重力加速度為g,題中涉及物體都可視作質(zhì)點處理,糖果由水平位置開始靜止釋放,回答下列問題:

1糖果運動到最低點時,其對繩子的拉力為多大?

2試通過分析說明,糖果運動至最低點時,剪短繩索,能否被怪獸A吃到。若能,請說明理由;若不能,則計算說明怪獸A在同一高度的什么位置才能吃到糖果。

3顯然,噴氣裝置提供額外的能量之后,糖果才有可能被怪獸B吃到,請問這部分額外能量最少為多少?

【答案】13mg2糖果無法被怪獸A吃到,且在水平位移是2R處可以吃到糖果;3

【解析】

試題分析:1

得到

由牛頓第三定律得,糖果對繩子拉力

2剪斷繩索之后,糖果做平拋運動,豎直下落距離為R時滿足

故糖果無法被怪獸A吃到,且在水平位移是2R處可以吃到糖果

3糖果到達(dá)怪獸B處的最小速度滿足

考慮物體從開始至最高點的動能定理

得到

故噴氣裝置所提供的最小能量為

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】某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究小車在斜面上的運動情況。實驗中重物通過跨過定滑輪的細(xì)繩帶動小車,小車又帶動紙帶做勻變速直線運動,通過打點計時器在紙帶上打下一系列點如圖乙所示。如果電磁打點計時器打點周期為T,測得圖中的相應(yīng)兩點之間的距離x、x1、x2,則:

1小車運動時,打點計時器打下C點時小車的速度的表達(dá)式vC= ;

2小車運動過程的加速度的表達(dá)式為a=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度,實驗裝置和具體做法如下,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個落點痕跡。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滑下,和B球碰撞后,AB球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復(fù)這種操作10次,并畫出實驗中A、B兩小球落點的平均位置,圖中F、E點是A碰B球前后的平均落點,J是B球的平均落點,O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。其中米尺水平放置,且平行于GR、O所在的豎直平面,米尺的零點與O點對齊。

1現(xiàn)有下列器材,為完成本實驗,哪些是必需的?請將這些器材前面的字母填在橫線上

A秒表 B刻度尺 C天平 D圓規(guī)

2在以下選項中,哪些是本次實驗必須進(jìn)行的測量

A水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離OF

BA球與B球碰撞后,測量A球與B球落點位置到O點的距離OE、OJ

CA球和B球在空間飛行的時間

D測量G點相對于水平槽面的高度

3如果碰撞中動量守恒,根據(jù)圖中各點間的距離,則下列式子正確的是________

A

B

C

D

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】硅光電池在無光照射時不產(chǎn)生電能,可視為一電子元件。某實驗小組設(shè)計如圖甲電路,給硅光電池加反向電壓硅光電池負(fù)極接高電勢點,正極接低電勢點,探究其在無光照時的反向伏安特性。圖中電壓表V1量程選用3V,內(nèi)阻為60 kΩ;電壓表V2量程選用15V,內(nèi)阻約為30 kΩ;R0為保護電阻;直流電源電動勢約為12V,內(nèi)阻不計。

用遮光罩罩住硅光電池,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R,讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2。

1某次測量時,電壓表V1示數(shù)如圖乙,則U1= V,可算出通過硅光電池的反向電流大小為 mA保留兩位小數(shù)。

2該小組測出大量數(shù)據(jù),篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù),算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix圖中“-”表示反向,并在坐標(biāo)紙上建立Ix-Ux坐標(biāo)系,請你標(biāo)出坐標(biāo)點,并繪出Ix-Ux圖線。

3Ix-Ux圖線知,硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時,IxUx 填“線性”或“非線性”關(guān)系。

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科目:高中物理 來源: 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)域是由三個邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGFCDHG首尾相接組成的,且矩形的下邊EH與桌面相接。三個正方形區(qū)域中分別存在方向為豎直向下、豎直向上、豎直向上的勻強電場,其場強大小比例為112。現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點射入場區(qū),初速度方向水平向右,滑塊最終恰從D點射出場區(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摩擦因素為0125,重力加速度為g,滑塊可以視作質(zhì)點。求:

1)滑塊進(jìn)入CDHG區(qū)域時的速度大;

2)滑塊在ADHE區(qū)域運動的總時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊A、木板B的質(zhì)量均為m10kg,不計A的大小,B板長L3m。開始時A、B均靜止,F(xiàn)給A2m/s的水平向右的初速度從B的左端開始運動,同時給A施加一個30N的水平向右的外力。已知AB、B與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為μ103μ201。g10m/s2。

1)通過計算說明:物塊A能不能滑離木板B?

2)木板B滑行m需要多少時間?

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【題目】避險車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎直平面內(nèi),制動坡床視為與水平面夾角為的斜面。一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓,?dāng)車速為23 m/s時,車尾位于制動坡床的低端,貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動,當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動了4 m時,車頭距制動坡床頂端38 m,再過一段時間,貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為04;貨車在制動坡床上運動到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的044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)滑動時加速度的大小和方向;

2制動坡床的長度。

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科目:高中物理 來源: 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的圓形勻強磁場區(qū)域,半經(jīng)r=01m,磁感應(yīng)強度B=05T,與y軸x軸分別相切于A、C兩點。第四象限內(nèi)充滿平行于x軸的勻強電場,場強E=02v/m。某帶電粒子以v=20m/s的初速度自A點沿AO1方向射入磁場,從C點射出不計重力。

求:1帶電粒子的比荷q/m;

(2)帶電粒子離開電場經(jīng)過y軸時的位置距原點O點的距離L。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角,導(dǎo)軌電阻不計,整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。長為L的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量m、電阻為R。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個電阻,其阻值也為R,F(xiàn)閉合開關(guān)K ,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F=2mg的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,若金屬棒上滑距離為s時速度恰達(dá)到最大,最大速度vm。重力加速度為g, sin37°=06,cos37°=08求:

1求金屬棒剛開始運動時加速度大;

2求金屬棒由靜止開始上滑2s的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q1

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同步練習(xí)冊答案