12.一人乘坐冰撬并推著一只木箱子在湖中冰面上以v=0.5m/s的速度向湖中心滑行,人與所乘冰撬的總質(zhì)量M=60kg,木箱質(zhì)量m=120kg.當(dāng)該人運(yùn)動到與湖岸相距s=15m處后,感覺冰層有破裂危險,為自救,該人用盡全力將木箱向湖中心方向迅速推出木箱后,木箱的速度v2=2m/s.已知摩擦系數(shù)為0.02.
(1)求推出木箱后瞬間,人和冰撬的速度v1
(2)通過計算判斷此人能否回到岸邊.

分析 (1)人推木箱的過程,由于時間極短,所以系統(tǒng)的動量守恒,由動量守恒定律求推出木箱后瞬間人和冰撬的速度v1
(2)對人和冰撬運(yùn)用動能定理求滑行的最大距離,與s=15m比較,即可判斷此人能否回到岸邊.

解答 解:(1)人推木箱的過程,以人、冰撬及木箱組成的系統(tǒng)為研究對象,取速度v的方向為正方向,由動量守恒定律得:
Mv=mv2-Mv1
可得:v1=$\frac{m}{M}$v2-v=$\frac{120}{60}$×2-0.5=3.5m/s
(2)對人和冰撬運(yùn)用動能定理得:
-μMgx=0-$\frac{1}{2}M{v}_{1}^{2}$
可得人和和冰撬滑行的最大距離為:x=30.625m>s=15m,所以此人能回到岸邊.
答:(1)推出木箱后瞬間,人和冰撬的速度v1為3.5m/s.
(2)此人能回到岸邊.

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是要明確正確人、冰橇和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒.求人和冰撬滑行的最大距離時可以根據(jù)動能定理,也可以根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式,當(dāng)然動能定理比較簡潔.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.圖甲是某人站在壓力傳感器上做下蹲、起跳動作的示意圖,點(diǎn)P是他的重心;圖乙是根據(jù)壓力傳感器采集到的數(shù)據(jù)作出的F-t圖線(F是壓力傳感器的示數(shù),t為時間).兩圖中a~g各點(diǎn)均對應(yīng),其中有幾個點(diǎn)在圖甲中沒有畫出,g取10m/s2.根據(jù)圖象分析下列說法正確的是( 。
A.人所受的重力為1500NB.b點(diǎn)是人下蹲至最低點(diǎn)的位置
C.人從d到e做減速運(yùn)動D.人在d點(diǎn)的加速度大小等于20m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.如圖所示,abc是光滑的固定軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.4m.質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上,另一個與A球質(zhì)量相等的小球B以v0=5m/s的速度與小球A發(fā)生彈性碰撞,已知相碰后小球A能夠經(jīng)過半圓的最高點(diǎn)c,然后落到水平軌道上,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)碰撞結(jié)束時,小球A和B的速度;
(2)小球A在b點(diǎn)對軌道的壓力;
(3)小球A落地點(diǎn)距b點(diǎn)的水平距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,在一傾角為θ的斜面上有兩質(zhì)量都為m的物體A、B,物體B處于靜止?fàn)顟B(tài),物體A以v0的速度勻速下滑,與B碰撞后(碰撞時間極短)粘在一起,則兩物體在碰撞中損失的機(jī)械能為( 。
A.$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{2}$B.$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{3}$C.$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{4}$D.$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{6}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一平行板電容器,帶電量為Q,上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,在兩板中間放入一不帶電的導(dǎo)體(寬度小于板間距),在板中間有三點(diǎn)1、2、3,對應(yīng)的場強(qiáng)分別是E1、E2、E3把導(dǎo)體移走后三點(diǎn)的場強(qiáng)分別是E1′、E2′、E3′,則下列說法正確的是( 。
A.E3′>E3
B.E1>E2>E3
C.E1′=E2′=E3
D.導(dǎo)體的下表面a帶負(fù)電,上表面b帶正電

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.2011年9月29日我國發(fā)射的首個目標(biāo)飛行器“天宮一號”的平均軌道高度約為370km;2016年9月15日我國又成功發(fā)射了“天宮二號”空間實驗室,它的平均軌道高度約為393km.如果“天宮一號”和“天宮二號”在軌道上的運(yùn)動都可視為勻速圓周運(yùn)動,則對于二者運(yùn)動情況的比較,下列說法中正確的是( 。
A.“天宮二號”運(yùn)行的速率較大B.“天宮二號”運(yùn)行的加速度較大
C.“天宮二號”運(yùn)行的角速度較大D.“天宮二號”運(yùn)行的周期較長

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示,用恒力F=200N使一質(zhì)量為m=100kg的物體由靜止開始沿水平地面移動的位移為x=1m,力跟物體前進(jìn)的方向的夾角為α=30°,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15,(g=10m/s2)求:
(1)拉力F對物體做功W的大;
(2)地面對物體的摩擦力f的大;
(3)物體獲得的動能Ek

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.根據(jù)熱力學(xué)定律,下列判斷正確的是( 。
A.理想氣體等溫壓縮,壓強(qiáng)增大的原因是單位體積分子數(shù)增加了
B.布朗運(yùn)動就是液體分子的熱運(yùn)動,液體溫度越高,其分子的平均動能越大
C.利用淺層海水和深層海水間的溫度差制造出一種熱機(jī),將海水的一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這在原理上是可行的
D.海帶含碘濃度比海水高.海帶吸收海水中的碘是自發(fā)進(jìn)行的且不引起其它變化
E.理想氣體等壓膨脹,氣體吸熱大于氣體對外所做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,不計活塞與缸壁間的摩擦,也不考慮密封氣體和外界的熱傳遞,當(dāng)外界大氣壓變化時,以下物理量發(fā)生改變的是( 。
A.密封氣體壓強(qiáng)B.密封氣體體積C.密閉氣體內(nèi)能D.彈簧的彈力

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