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(14分)一探险队在探险时遇到一山沟,山沟的一侧OA竖直,另一侧的坡面OB呈抛物线形状,与一平台BC相连,如图所示。已知山沟竖直一侧OA的高度为2h,平台离沟底h高处,C点离竖直OA的水平距离为2h。以沟底的O点为原点建立坐标系xOy,坡面的抛物线方程为y=x2/2h。质量为m的探险队员从山沟的竖直一侧,沿水平方向跳向平台。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:

(1)若探险队员以速度v0水平跳出时,掉在坡面OB的某处,则他在空中运动的时间为多少?
(2)为了能跳在平台上,他的初速度应满足什么条件?请计算说明。
(3)若已知探险队员水平跳出,刚到达OBC面的动能Ek=1.55mgh,则他跳出时的水平速度可能为多大?
(1) (2)≤v0(3)

试题分析:(1) (4分)下落高度


(2) (4分)若掉在C处,

若掉在B 处,

≤v0
(3) (6分,两个解各3分)若掉在BC面上,

若掉在坡面OB上,


点评:本题难度较大,在应用动能定理求解问题时,先明确研究过程,确定初末位置,判断受力和做功情况,求解平抛运动时,充分利用分运动特点是关键
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

质量为m的物体,从静止出发以
g
2
的加速度竖直下落h,则(  )
A.物体的机械能增加了
1
2
mgh
B.物体的动能增加了
1
2
mgh
C.物体的机械能减少了
1
2
mgh
D.物体的重力势能减少了mgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平面上的O点,此时弹簧处于原长。另一质量与B相同的滑块A从P点以初速度v0向B滑行,当A滑过距离l时,与B相碰。碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动。设滑块A和B均可视为质点,与导轨的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g。求:
(1)碰后瞬间,A、B共同的速度大小;
(2)若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1="160" m的水平跑道和长度为l2 =" 20" m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h =" 4.0" m。一架质量为m = 2.0×104 kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F = 1.2×105 N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍。假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取g =" 10" m/s2
 
(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小;
(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力,求助推力F的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图甲所示, CD为半径的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角,轨道末端水平。木板B长、质量,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨道末端相切。PQ左侧为匀强磁场区域,磁感应强度,方向垂直纸面向外。PQ右侧为匀强电场区域,电场强度随时间变化的关系如图乙所示,规定电场方向竖直向下为正方向。一质量、带电量的滑块A在某一时刻由C点静止释放。已知滑块A与木板B之间的动摩擦因素,木板B与水平地面之间的动摩擦因素,可将滑块视为质点,。求:

(1)滑块A滑至圆弧轨道最低点时的速度大小和此时滑块A对轨道的压力。
(2)若滑块A在时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。
(3)若滑块A在时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示是某公园中的一项游乐设施,半径为R=2.5m、r=1.5m的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道CD相连,现让可视为质点的质量为10kg的无动力小滑车从A点由静止释放,刚好可以滑过甲轨道后经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,然后从水平轨道飞入水池内,水面离水平轨道的高度h=5m,所有轨道均光滑,g=10m/s2.

(1)求小球到甲轨道最高点时的速度v.
(2)求小球到乙轨道最高点时对乙轨道的压力.
(3)若在水池中MN范围放上安全气垫(气垫厚度不计),水面上的B点在水平轨道边缘正下方,且BM=10m,BN=15m;要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫上,则小滑车起始点A距水平轨道的高度该如何设计?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动。某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体,经时间t小物体的速度与传送带相同,相对传送带的位移为大小为x,A点未到右端,在这段时间内
A.小物体相对地面的位移大小为x
B.传送带上的A点对地的位移大小为x
C.由于物体与传送带相互作用产生的热能为
D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件,以提高工作效率。传送带以恒定的速率v =" 2" m/s运送质量为m = 0.5kg的工件,工件从A位置放到传送带上,它的初速度忽略不计。工件与传送带之间的动摩擦因数=/2,传送带与水平方向夹角是θ= 30o,传送带AB间长度是l = 16m;每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即放到传送带上,取g = 10m/s2,求:
⑴工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动;
⑵在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离;
⑶在传送带上摩擦力对每个工件做的功;
⑷每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能;
⑸传送带满载工件比空载时增加多少功率?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对于任何一个固定质量的物体,下列说法正确的是(     )
A.物体的动量发生变化,其动能必变化B.物体的动量发生变化,其动能不一定变化
C.物体的动能发生变化,其动量不一定变化D.物体的动能发生变化,其动量必变化

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