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5.滑雪運(yùn)動(dòng)是把滑雪板裝在靴底上在雪地上進(jìn)行速度、跳躍和滑降的競(jìng)賽運(yùn)動(dòng).滑雪運(yùn)動(dòng)中當(dāng)滑雪板相對(duì)雪地速度較大時(shí),會(huì)把雪內(nèi)的空氣逼出來,在滑雪板與雪地間形成一個(gè)暫時(shí)的“氣墊”,從而大大減小雪地對(duì)滑雪板的摩擦.然而當(dāng)滑雪板相對(duì)雪地速度較小時(shí),與雪地接觸時(shí)間超過某一值就會(huì)陷下去,使得它們間的摩擦力增大.假設(shè)滑雪者的速度超過8m/s時(shí),滑雪板與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)由μ1=0.5變?yōu)棣?SUB>2=0.25.一滑雪者從傾角θ=37°的坡頂A處由靜止開始自由下滑,滑至坡底B(B處為一光滑小圓�。┖笥只弦欢嗡降孛妫詈笸T贑處,如圖所示.不計(jì)空氣阻力,已知坡長(zhǎng)L=24m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)滑雪者從靜止開始到動(dòng)摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時(shí)間;
(2)滑雪者到達(dá)B處時(shí)的速度大�。�
(3)若滑雪板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為μ3=0.4,求滑雪者在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最大距離.

分析 (1)根據(jù)牛頓第二定律可求得變化之前的加速度,根據(jù)速度公式即可求得所用的時(shí)間;
(2)對(duì)動(dòng)摩擦因素發(fā)生變化后進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二定律求得加速度,再根據(jù)速度和位移關(guān)系即可求得到達(dá)B處的速度;
(3)對(duì)水平地面上的物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求得加速度,再根據(jù)位移和速度關(guān)系即可求得最大距離.

解答 解:(1)滑雪者從靜止開始到動(dòng)摩擦因數(shù)發(fā)生變化過程,由牛頓第二定律得:
mgsinθ-μ1mgcosθ=ma1 
a1=2m/s2
由速度公式可得:
從靜止開始到動(dòng)摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時(shí)間
t1=va1=4s                                             
(2)對(duì)滑動(dòng)摩擦力因素發(fā)生變化后,由牛頓第二定律可知:
mgsinθ-μ2mgcosθ=ma2                                  
解得:a2=4m/s2
由位移公式可知:
滑動(dòng)摩擦因數(shù)變化之間的位移為:
x1=12a1t12=12×4×22=8m;
則對(duì)變化后的過程分析,由速度和位移公式可知:
v2B=v2+2a2Lx1
代入數(shù)據(jù)解得:vB=82m/s                                       
(3)物體在水平面上滑動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律可知:
a33g=0.4×10=4m/s2
對(duì)減速過程,根據(jù)速度和位移公式可得:
水平地面上的減速位移:
x3=v2B2a3=8222×4=16m                                                      
答:(1)滑雪者從靜止開始到動(dòng)摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時(shí)間為4s;
(2)滑雪者到達(dá)B處時(shí)的速度大小為82m/s;
(3)若滑雪板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為μ3=0.4,求滑雪者在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最大距離為16m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用,要注意明確各物理過程,正確進(jìn)行受力分析,注意加速度在力和運(yùn)動(dòng)中的橋梁作用是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.電磁波在空氣中的傳播速度取3.0×108m/s,某廣播電臺(tái)能夠發(fā)射波長(zhǎng)為60m的無線電波,那么收音機(jī)接收該電波時(shí)調(diào)頻的頻率應(yīng)為( �。�
A.1.8×108HzB.5.0×108HzC.5.0×106HzD.2.0×106Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.用如圖1所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中小車及砝碼的總質(zhì)量為m1,鉤碼質(zhì)量為m2,并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力,用紙帶測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度.
(1)下列說法正確的是CD
A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)中m1應(yīng)遠(yuǎn)大于m2
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)用a-1m1圖象
(2)下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分,從比較清晰的點(diǎn)跡起,在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出,測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離,如圖2所示.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源兩端,則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值a=1.0 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量,分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度.根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線,如圖3所示.此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是C
A.小車與平面軌道之間存在摩擦
B.平面軌道傾斜角度過大
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量過大
D.所用小車的質(zhì)量過大.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示AB是半徑為R的四分之一圓弧,與水平面相切于B點(diǎn),PB是架設(shè)在圓弧上的光滑的薄板,B點(diǎn)與地面圓滑相連接,一個(gè)物體從P點(diǎn)靜止開始下滑,達(dá)B點(diǎn)的速度為v0,然后勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn),且BC的長(zhǎng)度為L(zhǎng),那么以下說法正確的是( �。�
A.可以求出物體從P點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t
B.可以求出物體在BC段運(yùn)動(dòng)的加速度a
C.可以求出物體達(dá)BC中點(diǎn)時(shí)的速度v
D.如果將PB薄板加長(zhǎng),按同樣方式從A點(diǎn)架設(shè)到B點(diǎn),那么物體從A點(diǎn)靜止開始運(yùn)動(dòng)到最后停止運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)時(shí)間與原來一樣為t

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.如圖所示用30cm的細(xì)線將質(zhì)量為4×10-3kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)下,小球離地25cm,當(dāng)空間有方向?yàn)樗较蛴�,大小�?×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球偏轉(zhuǎn)37°后處于靜止?fàn)顟B(tài)(g取10m/s2).求:
(1)分析小球的帶電性質(zhì)?
(2)求小球的帶電量?
(3)求細(xì)線的拉力?
(4 )如果剪短細(xì)線,則小球經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間著地?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,在一根粗糙的水平直桿上套有兩個(gè)質(zhì)量均為m的鐵環(huán),兩鐵環(huán)上系著兩根等長(zhǎng)細(xì)線,共同拴住質(zhì)量為M的小球,兩鐵環(huán)與小球都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)想辦法使得兩鐵環(huán)間距離增大稍許而仍能保持系統(tǒng)平衡,則關(guān)于水平直桿對(duì)鐵環(huán)的支持力N和摩擦力f的說法正確的是( �。�
A.N不變B.N增大C.f增大D.f不變

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.一列沿著x軸正方向傳播的橫波,在t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,下列說法正確的是 (  )
A.該波的波速為0.5m/s
B.t=8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移為零
C.圖乙表示的可能是質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖象
D.質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)過1s沿x軸正方向移動(dòng)0.5m
E.在4s內(nèi)K質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的路程為3.2m

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.升降機(jī)地板上放一個(gè)彈簧盤測(cè)力計(jì),盤中放一質(zhì)量為m的物體,當(dāng)測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.2mg時(shí),升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是( �。�
A.加速上升B.加速下降C.減速上升D.減速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),得到如圖所示的一條紙帶,在帶上共取了A、B、C、D、E、F、G七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成六條(分別叫a、b、c、d、e、f),將這六條紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中,得到如圖所示的直放圖,最后將各紙帶上端中心連起來,于是得到表示vt關(guān)系的圖象.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.
(1)為表示vt關(guān)系,圖中的x軸對(duì)應(yīng)的物理量是時(shí)間t,y軸對(duì)應(yīng)的物理量是速度v.若紙條c的長(zhǎng)度為5.0cm,則圖中t3為0.25s,v3為0.5 m/s;因?yàn)楦骷垪l上端中心連線是一條傾斜直線,所以可以直觀地看出小車是做勻變速直線運(yùn)動(dòng);
(2)在紙帶未剪斷時(shí),量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm.則小車的加速度a=0.42 m/s2,打下D點(diǎn)時(shí)小車的速度為0.53 m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊(cè)答案