分析 (1)对人进行受力分析,竖直方向平衡,可求得绳子拉力大小;
(2)重力和绳子拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求解线速度大小;
(3)游客随身带的手机突然滑下来做平抛运动,根据平抛运动规律求解水平方向手机运动距离,由几何关系计算管理员运动距离,再根据运动学求解加速度;
解答 解:(1)转盘匀速转动时人受到重力mg和绳子拉力F,再竖直方向平衡,则:
mg=Fcosθ
代入数据轻绳的拉力F=750N
(2)转盘匀速转动时人向心力由重力和绳子拉力的合力提供,由牛顿第二定律:
$mgtanθ=m\frac{{v}^{2}}{r}$
运动半径:r=d+Lsinθ
代入数据可解得线速度大小$v=5\sqrt{3}m/s$
(3)手机突然滑下来做平抛运动,
竖直方向自由落体运动:$H-Lcosθ=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
可解得手机下落时间:t=2s
水平方向匀速运动位移大小:x=vt=$10\sqrt{3}m/s$
由几何关系管理员运动距离:$s=\sqrt{{r}^{2}+{x}^{2}}$=20m
管理员恰好接住运动时间t′=t-t0=1.5s
设至少应该以加速度a跑才能接手机,由运动学公式:$s=\frac{1}{2}at{′}^{2}$
代入数据可解得最小加速度为:a=17.8m/s2
答:(1)转盘匀速转动时轻绳的拉力大小为750N;
(2)转盘匀速转动时人线速度大小为$5\sqrt{3}m/{s}^{2}$;
(3)在地面上的管理员至少应该以17.8m/s2加速度跑才能接手机.
点评 本题综合了圆周运动平抛运动和匀加速直线运动,注意各个运动的时间位移关系.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏伽德罗常数就可以算出氧气分子的体积 | |
B. | 一定质量的理想气体,内能只与温度有关与体积无关 | |
C. | 固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用 | |
D. | 只要物体与外界不发生热量交换,其内能就一定保持不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 子弹在圆筒中的水平速度为${v_0}=d\sqrt{\frac{g}{2h}}$ | |
B. | 子弹在圆筒中的水平速度为${v_0}=2d\sqrt{\frac{g}{2h}}$ | |
C. | 圆筒转动的角速度可能为$ω=π\sqrt{\frac{g}{2h}}$ | |
D. | 圆筒转动的角速度可能为$ω=2π\sqrt{\frac{g}{2h}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 水流速度越大,路程越长,时间越长 | B. | 水流速度越大,路程越短,时间越短 | ||
C. | 路程和时间都与水速无关 | D. | 渡河时间与水流速度无关 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证 | |
B. | 重心、合力和分力都体现了等效替换思想 | |
C. | 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每小段近似看做匀速直线运动,然后把各个小段的位移相加,这里采用了理想模型法 | |
D. | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是微元法 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大 | |
B. | 对于同一种金属来说,其极限频率恒定,与入射光的频率及光的强度均无关 | |
C. | 卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核内部由核子构成 | |
D. | ${\;}_{90}^{234}$Th核发生β衰变时,新核与原来的原子核相比,中子数不变,质量数不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 摩擦力做的功为fs | B. | 力F做的功为Fscosθ | ||
C. | 重力做的功为mgs | D. | 力F做的功为Fssinθ |
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