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某水上游乐场举办了一场趣味水上比赛.如图所示,质量m=60kg的参赛者(可视为质...

manfen5.com 满分网某水上游乐场举办了一场趣味水上比赛.如图所示,质量m=60kg的参赛者(可视为质点),在河岸上A点紧握一根长L=5.0m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=5.0m处的D点固定着一只救生圈,O,A,C,D各点均在同一竖直面内,若参赛者抓紧绳端点,从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定的初速度跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,此后恰能落在救生圈内.(sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2
(1)求参赛者经过B点时速度的大小v?
(2)参赛者从台阶上A点跃出时的动能EK为多大?
(3)若手与绳之间的动摩擦因数为0.6,参赛者要顺利完成比赛,每只手对绳的最大握力不得小于多少?(可认为最大静摩擦等于滑动摩擦力)
(1)人从B向向D运动为平抛运动,根据平抛运动的位移公式列式求解即可; (2)人从A到B过程机械能守恒,根据守恒定律列式求解即可; (3)人在B点时,细线的拉力最大,拉力和重力的合力充当向心力,求解出拉力后根据滑动摩擦定律求解握力. 【解析】 (1)运动员从B点到D点做平抛运动   H-L=                                       ①   x=vt                                           ② 由①②式代入数据解得 v=4.8m/s 故参赛者经过B点时速度的大小为v=4.8m/s. (2)运动员从A点到B点的过程中,由机械能守恒定律            mghAB=-Ek                      ③ 其中    hAB=L(1-cos37°)=1m              ④   由③④式代入数据解得 Ek=91.2J 参赛者从台阶上A点跃出时的动能EK为91.2J. (3)参赛者经过O点正下方时,松手前绳子对双手的静摩擦力最大,双手的握力也达到最大.      ⑤ Ff=2μFN        ⑥ 解得 FN=1460.8N 故每只手对绳的最大握力不得小于1460.8N.
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考点分析:
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( I) 在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图象如图1所示,由图可知弹簧的劲度系数为______N/m.图线不过原点的原因是______造成的;
( II)如图2的装置中,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,两轨道上分别装有电磁铁C、D;调节电磁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v相等.将小铁球P、Q分别吸到电磁铁上,然后切断电源,使两小铁球以相同的初速度从轨道M、N下端口射出,实验结果是两小球同时到达E处,发生碰撞.现在多次增加或减小轨道M口离水平面BE的高度(即只改变P球到达水平面速度的竖直分量大小),再进行实验的结果是:
试分析回答该实验现象说明了:①______,②______,③______
( III) (1)关于图2的“验证机械能守恒定律”实验中,以下说法正确的是
A.实验中摩擦是不可避免的,因此纸带越短越好,因为纸带越短,克服摩擦力做的功就越少,误差就越小
B.实验时必须称出重锤的质量
C.纸带上第1、2两点间距若不接近2mm,则无论怎样处理实验数据,实验误差都一定较大
D.处理打点的纸带时,可以直接利用打点计时器打出的实际点迹
(2)图3是实验中得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是
A.vN=gnT         B.vN=manfen5.com 满分网
C.vN=manfen5.com 满分网     D.vN=gn-1
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C.上升过程物体的重力势能增加了mgh
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A.将在煤块的左侧留下黑色痕迹
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C.μ与a之间一定满足关系μg<a
D.传送带加速度a越大,黑色痕迹的长度越长
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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