8.如圖,某游樂園的水滑梯是由6段圓心角為30°的相同圓弧相連而成,圓弧半徑為3m,切點(diǎn)A、B、C的切線均為水平,水面恰與圓心O6等高,若質(zhì)量為50kg的游客從起始點(diǎn)由靜止開始滑下后,恰在C點(diǎn)拋出落向水面(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2).求
(1)游客在C點(diǎn)的速度大。
(2)游客落水點(diǎn)與O6的距離;
(3)游客從下滑到拋出的過程中克服阻力做了多少功.

分析 (1)游客在C點(diǎn)恰好拋出,可知支持力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出游客在C點(diǎn)的速度.
(2)根據(jù)高度求出游客平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,結(jié)合初速度和時(shí)間求出水平距離.
(3)對(duì)開始到C點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理,求出下滑過程中克服阻力做功的大小.

解答 解:(1)在C點(diǎn),游客恰好拋出,可知支持力為零,根據(jù)牛頓第二定律有:
$mg=\frac{mv_c^2}{R}$,
解得:${v}_{C}=\sqrt{gR}=\sqrt{30}m/s$.
(2)根據(jù)$R=\frac{1}{2}g{t^2}$,x=vct,
代入數(shù)據(jù)解得;$x=3\sqrt{2}m$
(3)對(duì)開始到C點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得:

$mgh-{W}_{f}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}-0$,
h=R(1-cos30°)×5,
代入數(shù)據(jù)解得:Wf=255J.
答:(1)游客在C點(diǎn)的速度大小為$\sqrt{30}m/s$;
(2)游客落水點(diǎn)與O6的距離為$3\sqrt{2}$m;
(3)游客從下滑到拋出的過程中克服阻力做了255J.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理與圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合,知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.質(zhì)量為m的A球和質(zhì)量為3m的B球分別用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線a和b懸掛在天花板下方,兩球恰好互相接觸,且離地面高度h=$\frac{L}{2}$,把A球拉起使a偏離豎直方向θ=60°,靜止在如圖所示的位置,釋放A球,重力加速度為g,則:
(1)A與B發(fā)生碰撞前瞬間A的速度大小
(2)若A與B發(fā)生彈性碰撞,求碰后瞬間B的速度大小;
(3)碰后瞬間,b線所受的拉力大。
(4)碰后b線如果被拉斷,求B拋出的水平距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

10.假設(shè)無(wú)人機(jī)靶機(jī)以300m/s的速度勻速向某個(gè)目標(biāo)飛來(lái),在無(wú)人機(jī)離目標(biāo)尚有一段距離時(shí)發(fā)射導(dǎo)彈,導(dǎo)彈以80m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),以1200m/s的速度在目標(biāo)位置擊中該無(wú)人機(jī),則導(dǎo)彈發(fā)射后擊中無(wú)人機(jī)所需的時(shí)間為15s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.利用如圖裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B,將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力分別為FOA,F(xiàn)OB,F(xiàn)OC,回答下列問題
(1)改變勾碼個(gè)數(shù),實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖荁CD
A.勾碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2,N3=4
B.勾碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3,N2=4
C.勾碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4
D.勾碼的個(gè)數(shù)N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下勾碼和繩子前,應(yīng)該做好以下記錄:結(jié)點(diǎn)O的位置.除了記下各段繩子的掛鉤碼的個(gè)數(shù)外,還應(yīng)該記:OA、OB、OC三段繩子的方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體,兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體,柱體高均為h,大柱體柱截面邊長(zhǎng)為a,小柱體柱截面邊長(zhǎng)為b,現(xiàn)將大小柱體串聯(lián)接在電壓U上,已知通過導(dǎo)體電流方向如圖,大小為I,則導(dǎo)體電阻率為( 。
A.ρ=$\frac{hU}{2I}$B.ρ=$\frac{Uha}{I(a+b)}$C.ρ=$\frac{2Uha}{I(a+b)}$D.ρ=$\frac{Uh(a-b)}{I(a+b)}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.如圖甲所示,固定在水平桌邊上的L雙軌型平行金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),傾角為θ=53°,間距L=2m,電阻不計(jì);導(dǎo)軌上兩根金屬棒ab、cd的阻值分別為R1=25Ω,R2=4Ω,ab棒的質(zhì)量m1=5.0kg,cd棒質(zhì)量m2=1.0kg,ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=$\frac{2}{15}$,cd與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,整個(gè)導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T、方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)讓ab棒從導(dǎo)軌上離桌面某一高度處由靜止釋放,當(dāng)它剛要滑出導(dǎo)軌時(shí),cd棒也恰好開始滑動(dòng),且ab棒下滑階段,通過ab棒的電荷量為q=2C;g取10m/s2
(1)求在ab棒整個(gè)下滑階段,ad棒中產(chǎn)生的熱量;
(2)若ab棒無(wú)論從多高的位置釋放,cd棒都不動(dòng),求ab棒質(zhì)量滿足的條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.將1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液,已知1cm3溶液有50滴,現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴到水面上.隨著酒精溶于水,油酸在水面上形成一單分子薄層,已測(cè)出這一薄層的面積為0.2m2.由此可估測(cè)油酸分于的直徑為5×10-10m.
利用油膜法可粗略地測(cè)定阿伏加德羅常數(shù).若已知n滴油的總體積為V,一滴油形成的油膜面積為s,這種油的摩爾質(zhì)量為μ,密度為ρ,油分子可視為球體,則阿伏加德羅常數(shù)NA應(yīng)為C
A.$\frac{{6μ{n^2}{S^3}}}{{πρ{V^3}}}$      B.$\frac{μn}{ρV}$       C.$\frac{{6μ{n^3}{S^3}}}{{πρ{V^3}}}$     D.$\frac{{6μ{n^3}{S^2}}}{{ρ{V^3}}}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.物理學(xué)歷史上許多規(guī)律的發(fā)現(xiàn)或?qū)W說的建立,是在科學(xué)家之間相互啟發(fā)、相互印證的過程中逐步完成的.下列說法中不符合史實(shí)的是(  )
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,后來(lái)由卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室證明并測(cè)出了萬(wàn)有引力常量
B.麥克斯韋提出了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論,后來(lái)由赫茲證實(shí)了電磁波的存在
C.湯姆孫提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說,后來(lái)由他的學(xué)生盧瑟福通過著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)予以證實(shí)
D.貝克勒爾最早發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,后來(lái)一些科學(xué)家利用放射線轟擊其它元素的原子核,相繼發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)存在質(zhì)子和中子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.如圖所示電路,一理想變壓器的原線圈ab間接電壓為u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交流電源,R0為定值電阻,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片處在某位置時(shí),燈泡L剛好正常發(fā)光,則( 。
A.流過燈泡L的交變電流頻率跟變壓器的原、副線圈匝數(shù)比無(wú)關(guān),為100Hz
B.將R的滑片向上滑稍許,燈泡L的亮度不變
C.將R的滑片向下滑稍許,變壓器的輸入功率變大
D.將R的滑片向下滑稍許,燈泡L的亮度變暗

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