(15分)一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下。落到一定位置时,制动
题型:不详难度:来源:
(15分)一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下。落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱均匀减速。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。 ⑴求座舱下落的最大速度; ⑵求座舱下落的总时间; ⑶若座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力。 |
答案
⑴vm=30m/s;⑵t=5s;⑶在座舱匀减速下落阶段,球对手的压力为零,在座舱匀减速下落阶段,球对手的压力为75N |
解析
试题分析:⑴根据题意可知,座舱开始做减速运动前瞬间的速度为最大,其自由下落的高度为h1=45m 根据自由落体运动规律可知,其最大速度为:vm==30m/s ⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:t1==3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t2==2s 所以座舱下落的总时间为:t=t1+t2=5s ⑶对球,受重力mg和手的支持力N作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=mg 解得:N=0 根据牛顿第三定律有:N′=N=0,即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=ma 根据匀变速直线运动规律有:a==-15m/s2 解得:N=75N 根据牛顿第三定律有:N′=N=75N,即球对手的压力为75N |
举一反三
(16分)小车上有一个固定支架,支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示。当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。
⑴求匀强电场的电场强度; ⑵若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式; ⑶若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围。 |
(17分)如图所示,高为h的绝缘板静止在光滑水平面上,放置在其右端的小物块带电量为+q,绝缘板和小物块的质量均为,它们之间的动摩擦因数为μ。有界匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。现对绝缘板施加一个水平向右、大小为μmg的恒力。当绝缘板即将离开磁场时,小物块恰好到达它的最左端,且对绝缘板无压力,此时绝缘板的速度是小物块速度的2倍。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:
⑴小物块离开绝缘板时的速率; ⑵小物块落地时与绝缘板间的距离; ⑶运动过程中滑动摩擦力对小物块所做的功。 |
(13分)如图所示,传送带与地面倾角θ=37o,从A到B长度为,传送带以=10m/s 的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5.煤块在传送带上经过会留下黑色划痕 已知sin37o=0.6,g=10,(1)求煤块从A到B的时间。(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。
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物体自O点由静止开始作匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2m,BC=3m,CD=4m。且物体通过AB、BC、CD所用时间相等,则OA之间的距离为
A.1m B.0.5m C.9/8m D.2m |
(4分)某汽车做直线运动,位移规律为(其中,x单位为m,t单位为s)。则该物体的加速度为______m/s2,4s内经过的路程为______ m |
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