某游乐园的大型“跳楼机”游戏,以惊险刺激深受年轻人的欢迎。某次游戏中,质量m=60kg的小明同学坐在载人平台上,并系好安全带、锁好安全杆。游戏的过程简化为巨型升降机将平台拉升100m高度,然后由静止开始下落,在忽略空气和台架对平台阻力的情况下,该运动可近似看作自由落体运动。下落时,制动系统启动,使平台均匀减速,再下落时刚好停止运动。取,求:
(1)下落的过程中小明运动速度的最大值;
(2)当平台落到离地面15m高的位置时,小明对跳楼机作用力的大小;
(3)在全部下落过程中,跳楼机对小明做的功。
(1)下落的过程中小明运动速度的最大值;
(2)当平台落到离地面15m高的位置时,小明对跳楼机作用力的大小;
(3)在全部下落过程中,跳楼机对小明做的功。
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2023届北京市通州区潞河中学高三下学期三模物理试题(已下线)作业12 功能关系及其应用-2023年【暑假分层作业】高一物理(人教版2019必修2+必修3第九章、第十章+选择性必修第一册第一章)(已下线)专题20 力学计算(一)-学易金卷:3年(2021-2023)高考物理真题和1年模拟分项汇编(北京专用)
更新时间:2023-05-28 19:22:07
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示,汽车以54 km/h的速度行驶,如果通过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过0.5 min收费后,再加速至54 km/h行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10 m处减速至18 km/h,匀速到达中心线后,再加速至54 km/h行驶。设汽车运行的路线均为直线,且汽车加速和减速的加速度大小均为1 m/s2。
(1)汽车经过人工通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的位移和所需的时间各为多少?
(2)如果通过ETC通道,试通过计算说明汽车通过第(1)问的位移时将比人工收费通道节约多长时间?
(1)汽车经过人工通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的位移和所需的时间各为多少?
(2)如果通过ETC通道,试通过计算说明汽车通过第(1)问的位移时将比人工收费通道节约多长时间?
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】气垫导轨上有很多小孔,气孔送来的压缩空气从小孔喷出,使得滑块与导轨之间有一层薄的空气,两者不会直接触。这样,滑块运动时受到的阻力很小可忽略不计。为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条如图所示,滑块在倾斜的气垫导轨顶端由静止释放,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间。遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间。
(1)求滑块经第一个光电门时的速度;
(2)求滑块的加速度大小:
(3)若使滑块以3的初速度由气垫导轨的底端出发向上运动,请通过计算分析说明滑块是否能到达长为1.5m的气垫导轨的顶端。
(1)求滑块经第一个光电门时的速度;
(2)求滑块的加速度大小:
(3)若使滑块以3的初速度由气垫导轨的底端出发向上运动,请通过计算分析说明滑块是否能到达长为1.5m的气垫导轨的顶端。
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,质量为M=2kg的长木板A静止在足够长的光滑水平桌面上,现有一质量为m=1kg的小滑块B(可视为质点)从长木板的左端以大小为v0=3m/s的速度滑上长木板,滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)开始时,画出小滑块B的受力分析图,标明符号、方向;
(2)开始时,求解小滑块B的加速度,并准确描述B的运动;
(3)开始时,画出长木板A的受力分析图,标明符号、方向;
(4)B在A上滑动时,求解长木板A的加速度,并准确描述A的运动;
(5)若长木板A足够长,经过多长时间A、B共速;
(6)接(5),求解共速时A、B的位移大小;
(7)接(6),画出A、B从初始位置到共速时B相对A的位置,并标记A、B的位移;
(8)接(7),画出A、B运动的v-t图像,准确标记A和B的图线、时间和速度;
(9)若小滑块B恰好没有滑离长木板A,求长木板的长度;
(10)若长木板A的长度为0.5m,判断B是否可以滑离长木板A,若可以,求解B滑离长木板所用时间;
(11)画出(10)对应的v-t图像,准确标记A和B的图线、时间和速度;
(12)若经过0.2s时B滑离A,求A的长度。
(1)开始时,画出小滑块B的受力分析图,标明符号、方向;
(2)开始时,求解小滑块B的加速度,并准确描述B的运动;
(3)开始时,画出长木板A的受力分析图,标明符号、方向;
(4)B在A上滑动时,求解长木板A的加速度,并准确描述A的运动;
(5)若长木板A足够长,经过多长时间A、B共速;
(6)接(5),求解共速时A、B的位移大小;
(7)接(6),画出A、B从初始位置到共速时B相对A的位置,并标记A、B的位移;
(8)接(7),画出A、B运动的v-t图像,准确标记A和B的图线、时间和速度;
(9)若小滑块B恰好没有滑离长木板A,求长木板的长度;
(10)若长木板A的长度为0.5m,判断B是否可以滑离长木板A,若可以,求解B滑离长木板所用时间;
(11)画出(10)对应的v-t图像,准确标记A和B的图线、时间和速度;
(12)若经过0.2s时B滑离A,求A的长度。
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【推荐2】随着科技的发展,汽车无人驾驶技术日益成熟。某自动配送小型无人驾驶货车质量为,额定功率为。某次试运行测试时,进行了如下操作:
(1)货车由静止启动做匀加速直线运动,内前进了,求末速度的大小;
(2)在进行货车避障能力测试时,该车以速度匀速行驶,正前方处突然出现障碍物,从探测到障碍物到作出有效操作的时间为,则该车至少应以多大的加速度刹车才能避免碰撞?
(3)该货车在平直道路行驶,所受阻力为其重力的0.1倍,某时刻输出功率为,速度大小为,重力加速度取,求此时货车加速度的大小。
(1)货车由静止启动做匀加速直线运动,内前进了,求末速度的大小;
(2)在进行货车避障能力测试时,该车以速度匀速行驶,正前方处突然出现障碍物,从探测到障碍物到作出有效操作的时间为,则该车至少应以多大的加速度刹车才能避免碰撞?
(3)该货车在平直道路行驶,所受阻力为其重力的0.1倍,某时刻输出功率为,速度大小为,重力加速度取,求此时货车加速度的大小。
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适中
(0.65)
【推荐3】跳伞运动员某次训练时从悬停在空中的直升机上由静止跳下,离开飞机自由下落一段时间后打开降落伞减速下落; 打开降落伞后他和降落伞整体下落的v-t图线如图甲所示.已知人的质量为60kg,降落伞质量也为60kg,不计人所受的阻力,打开降落伞后伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv(g取10 m/s2).求:
(1)打开降落伞前运动员下落的距离h;
(2)阻力系数k;
(3)打开降落伞瞬间运动员与伞的加速度a的大小和方向;
(4)若降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为370,如图乙所示.求打开降落伞瞬间每根悬绳的拉力F(sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)打开降落伞前运动员下落的距离h;
(2)阻力系数k;
(3)打开降落伞瞬间运动员与伞的加速度a的大小和方向;
(4)若降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为370,如图乙所示.求打开降落伞瞬间每根悬绳的拉力F(sin370=0.6,cos370=0.8)
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名校
【推荐1】如图所示,一位质量为m =72kg的特技演员,在进行试镜排练时,从离地面高高的楼房窗口跳出后做自由落体,若有一辆平板汽车正沿着下落点正下方所在的水平直线上,以的速度匀速前进.已知该演员刚跳出时,平板汽车恰好运动到其前端距离下落点正下方3m处,该汽车车头长2m,汽车平板长4.5 m,平板车板面离地面高,人可看作质点,g取 ,人下落过程中未与汽车车头接触,人与车平板间的动摩擦因数,问:
(1)人将落在平板车上距车尾端多远处?
(2)假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起(提示:要考虑该瞬间人水平方向的速度变化,同时因车的质量远大于人的质量,该瞬间车的速度近似不变),司机同时使车开始以大小为的加速度做匀减速直线运动,直至停止,则人是否会从平板车上滑下?
(3)人在货车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少?
(1)人将落在平板车上距车尾端多远处?
(2)假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起(提示:要考虑该瞬间人水平方向的速度变化,同时因车的质量远大于人的质量,该瞬间车的速度近似不变),司机同时使车开始以大小为的加速度做匀减速直线运动,直至停止,则人是否会从平板车上滑下?
(3)人在货车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少?
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,轻弹簧的一端与墙固定,另一端与滑块相连,静止在水平面上的点,此时弹簧处于原长.另一质量与相同的滑块从点以某初速度向滑行,当滑过距离时,与相碰,碰撞时间极短,碰后粘在一起运动,碰后瞬间共同的速度大小为,设滑块和均可视为质点,与水平面的动摩擦因数均为,重力加速度为.求:
(1)滑块在点的初速度大小;
(2)若压缩弹簧后恰返回到点时弹簧突然断开,继续运动距离后停止,求弹簧的最大压缩量.
(1)滑块在点的初速度大小;
(2)若压缩弹簧后恰返回到点时弹簧突然断开,继续运动距离后停止,求弹簧的最大压缩量.
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图,一粗细均匀质量为M的圆管置于倾角的光滑斜面顶端,圆管下端距斜面底端的固定弹性挡板距离为L,上端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下滑,运动方向始终与挡板垂直,并与挡板发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间极短。已知M=4m,小球和圆管之间的滑动摩擦力大小为2mg,g为重力加速度的大小,不计空气阻力。
(1)求圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间,圆管和小球各自的加速度大小;
(2)圆管第一次与挡板碰撞弹回上滑过程中,球没有从圆管中滑出,求圆管上滑的最大距离;
(3)圆管多次与挡板碰撞弹回上滑过程中,球仍没有从圆管中滑出,求圆管长度应满足的条件。
(1)求圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间,圆管和小球各自的加速度大小;
(2)圆管第一次与挡板碰撞弹回上滑过程中,球没有从圆管中滑出,求圆管上滑的最大距离;
(3)圆管多次与挡板碰撞弹回上滑过程中,球仍没有从圆管中滑出,求圆管长度应满足的条件。
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