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11.建設(shè)房屋時,保持屋頂?shù)牡走匧不變,要設(shè)計好屋頂?shù)膬A角θ,以便下雨時落在房頂?shù)挠甑文鼙M快滑離屋頂.若雨滴從頂端O初速度為零開始下滑,不計摩擦,下列說法正確的是(  )
A.傾角θ越大,雨滴對屋頂壓力越大
B.傾角θ越大,雨滴下滑時所受合力越小
C.傾角θ越大,雨滴從頂端O下滑至屋檐M時的速度越大
D.傾角θ越大,雨滴從頂端O下滑至屋檐M時的時間越短

分析 雨滴從房頂下淌時做初速度為零的勻加速直線運動,該物理模型和物塊從斜面頂端沿斜面下滑一樣,然后根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求解即可

解答 解:設(shè)屋檐的底角為θ,底邊為L,注意底邊長度是不變的,屋頂?shù)钠旅骈L度為s,雨滴下滑時加速度為a,
對水滴做受力分析,只受重力mg和屋頂對水滴的支持力N,
垂直于屋頂方向:mgcosθ=N
平行于屋頂方向:ma=mgsinθ
A、雨滴對屋頂?shù)膲毫Γ篘′=N=mgcosθ,則傾角θ越大,雨滴對屋頂壓力越小,故A錯誤;
B、水滴的加速度為:a=gsinθ,則傾角θ越大,雨滴下滑時的加速度越大,根據(jù)F=ma可知,受到的合力越大,故B錯誤確;
C、根據(jù)三角關(guān)系判斷,屋頂坡面的長度:s=\frac{L}{2cosθ},則從屋頂0點到M點垂直距離:h=ssinθ=\frac{Lsinθ}{2cosθ}=\frac{L}{2}tanθ,則水滴滑到M點時的動能等于重力勢能的減小量:{E}_{k}=mgh=\frac{mgL}{2}tanθ底邊長度L是不變的,則Ek隨傾角θ增大而增大,即速度隨傾角θ增大而增大,故C正確;
D、設(shè)從0到M的時間為t,水滴的運動距離為:s=\frac{L}{2cosθ},由位移時間公式得:s=\frac{L}{2cosθ}=\frac{1}{2}a{t}^{2}
則:t=\sqrt{\frac{L}{gsinθcosθ}}=\sqrt{\frac{2L}{gsin2θ}},故當θ=45°時,用時最短,故D錯誤;
故選:C.

點評 注意物理規(guī)律在生活實際中的應用;在討論物理量的變化時,可以通過不變量和變化量之間的關(guān)系寫出方程進行討論.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示,質(zhì)量為M=4kg的木板長L=1.4m,靜止在光滑且足夠長的水平地面上,其水平頂面右端靜置一質(zhì)量m=1kg的小滑塊(可視為質(zhì)點),小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.(不計空氣阻力,g=10m/s2
(1)若用恒力F向右拉木板M,如圖所示,為使m能從M上滑落,F(xiàn)至少應為多大?
(2)現(xiàn)用恒力F=28N向右拉木板,要使木塊m能從M上滑落,力F的作用時間至少要多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.一物體自t=0時開始做直線運動,其速度圖象如圖所示,下列選項正確的是( �。�
A.在4s~5s內(nèi),物體加速度為10m/s2,5s~6s內(nèi)為-10m/s2
B.在0~6s內(nèi),物體經(jīng)過的位移為40m
C.在0~4s內(nèi),物體的平均速度為7.5m/s
D.6s內(nèi),物體的位移一直增加

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,電路中三個電阻R1、R2和R3的阻值均為R=2Ω.當開關(guān)S1斷開,S2閉合時,電源的輸出功率P0=8W;當開關(guān)S1、S2均斷開時,電源的輸出功率P=6W.求電源的電動勢和內(nèi)阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.某工廠有一足夠長斜面,傾角為θ=30°,一質(zhì)量m=5kg的物體,在斜面底部受到一個沿斜面向上的F=50N的外力,由靜止開始運動,物體在4s內(nèi)位移為16m,4秒末撤去力F,(取g=10m/s2)求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)從撤去力F開始3秒末物體的速度v.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,甲、乙兩圖都在光滑的水平面上,小車的質(zhì)量都是M,人的質(zhì)量都是m,甲圖人推車,乙圖人拉繩(繩與輪的質(zhì)量和摩擦均不計)的力都是F,對于甲、乙兩圖中車的加速度大小說法正確的是( �。�
A.甲圖車的加速度大小為\frac{F}{M}B.甲圖車的加速度大小為\frac{F}{M+m}
C.乙圖車的加速度大小為\frac{F}{M}D.乙圖車的加速度大小為\frac{2F}{M+m}

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一水平輕質(zhì)彈簧,則當木塊接觸彈簧至彈簧被壓縮到最短的過程中( �。�
A.木塊立即做減速運動
B.彈簧壓縮量最大時,木塊加速度為零
C.當F等于彈簧彈力時,木塊速度最大
D.木塊在一段時間內(nèi)速度仍會增大

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

20.為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗室提供的實驗器材如下:
A.待測干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)電阻約為5Ω)
B.電壓表V(0~2V,內(nèi)阻約為5KΩ)
C.電阻箱R1(0~99.9Ω)
D.滑動變阻器R2(0~200Ω,lA)
E.開關(guān)S和導線若干
(1)在現(xiàn)有器材的條件下,請你選擇合適的實驗器材,并設(shè)計出一種測量干電池電動勢和內(nèi)阻的方案,在方框中畫出實驗電路圖;
(2)如果要求用圖象法處理你設(shè)計的實驗數(shù)據(jù),通過作出有關(guān)物理量的線性圖象,能求出電動勢E和內(nèi)阻r,則較適合的線性函數(shù)表達式是\frac{1}{U}=\frac{r}{E}•\frac{1}{R}+\frac{1}{E}(設(shè)電壓表的示數(shù)為U,電阻箱的讀數(shù)為R).
(3)利用你設(shè)計的電路進行實驗,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.如圖,一滑塊通過長度不計的短繩拴在小車的板壁上,小車上表面光滑.小車由靜止開始向右勻加速運動,經(jīng)過2s,細繩斷裂.細繩斷裂后,小車的加速度不變,滑塊保持原來速度勻速運動,又經(jīng)過一段時間,滑塊從小車左端剛好掉下,在這段時間內(nèi),已知滑塊相對小車前3s內(nèi)滑行了4.5m,后3s內(nèi)滑行了10.5m.求:

(1)小車勻加的加速度大小?
(2)從靜止開始多長時間滑塊從小車上脫落?
(3)小車底板長是多少?

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