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有一种巨型娱乐器械可以使人体验失重和超重。一环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送...

有一种巨型娱乐器械可以使人体验失重和超重。一环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送到距地面H=78m的高处,然后让座舱自由落下落到距地面h=30m的位置时开始制动,使座舱均匀减速,座舱落到地面时刚好停下。在该体验中小明将质量m=10kg的书包放在腿上不计空气阻力g取10 m/s2)。

(1)当座舱落到距地面h1=50m的位置时,求小明对书包的作用力大小F1

(2)当座舱落到距地面h2=15m的位置时,求小明对书包的作用力大小F2

(3)假设座舱制动过程中机器的输出功率保持恒定

a.试分析说明此过程中座舱加速度的变化情况以及小明对书包作用力的变化情况;

b.如果定义一个物理量A来描述加速度变化的快慢,请你写出该物理量的定义式及单位。

 

(1)0;(2)260N; (3)a.加速度逐渐增大,对书包的作用力越来越大。 b. ,单位为m/s3。 【解析】试题分析:(1)由题知,座舱做从78m下落到30m过程,做自由落体运动,书包处于完全失重状态,故小明对书包的作用力为0;(2)由题知,坐舱先加速后减速,根据速度位移公式可求出减速的加速度,再根据牛顿第二定律即可求出此时小明对书包的作用力大小.(3)见解析. (1)当座舱距地面时,书包处于完全失重状态,小明对书包的作用力为 (2)座舱自由下落高度为H-h=78m-30m=48m,设座舱开始制动时,已获得速度 由运动学公式得: ① 座舱制动过程做匀减速直线运动,设其加速度大小为a,则有: ② 联立①②得: ,方向竖直向上 由牛顿第二定律得: ③ 代入数据得 (3)a.设座舱受到的牵引力为F,由P=Fv可知,在座舱制动过程中,P一定,v减小,F增大,由牛顿第二定律判断座舱的加速度逐渐增大,由③式可知,小明对书包的作用力越来越大。 b.类比加速度即速度变化快慢的定义 ,则加速度变化的快慢可定义为,单位为.  
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考点分析:
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如图所示,是某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个平滑相接的小坡,电车进站时要上坡,出站时要下坡。如果坡高h=2m,电车到a点时的速度va=25.2km/h,此后切断电动机的电源(不考虑电车所受的摩擦力,g取10m/s2)。

(1)请分析说明电车能否冲上站台bc

(2)如果电车能冲上站台bc,求电车到达站台bc的速度大小vb

(3)请分析说明在站台两侧设计这样的小坡有什么好处。

 

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如图所示,工人需要把质量m=20kg的货箱沿斜放的木板推上卡车木板与水平面夹角θ=37°货箱与木板间的动摩擦因数μ=0.5。假定工人推力的方向与板面平行,货箱始终沿板面匀速运动已知sin37°=0.6cos37°=0.8g取10 m/s2)。求:

1货箱对木板的压力大小N

2木板对货箱的摩擦力f

3工人对货箱的推力大小F.

 

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枪管长l=0.5m,质量m=2g的子弹从枪口射出时的速度v=400m/s,假设子弹在枪管内所受的作用力恒定。求:

(1)子弹在枪管内运动的加速度大小a

(2)子弹所受的作用力大小F.

 

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小球从离地h=80 m的空中由静止释放(不计空气阻力g取10 m/s2)。求:

(1)小球落地所需的时间t

(2)小球落地时的速度大小v.

 

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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图甲所示的装置

(1)本实验主要应用的方法是_______

A.控制变量法       

B.假设法      

C.理想实验法

D类比法

2实验中,需要平衡摩擦力和其它阻力,正确的操作方法是把长木板右端垫高______(选填或“不挂砝码和砝码盘、小车______选填拖”或“不拖”)纸带、打点计时器______选填打点”或“不打点”)的情况下,轻推一下小车,若小车做匀速运动,则表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。

3在某次实验中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s且相邻两个计数点之间有4个点未画出。经测量得出各计数点间的距离如图所示则小车的加速度a=________m/s2(结果保留两位有效数字)。

4)在探究加速度与力的关系时可认为细线对小车的拉力等于砝码 和砝码盘的重力某同学根据测量数据作出的a-F 图像如图丙所示由此推断该实验主要存在的两个问题是

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