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【题目】2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下,滑道AB由长直助滑道与弯曲滑道平滑接连,ABH=60m,B是半径R=20m圆弧的最低点,质量m=60kg的运动员从A处由静止开始下滑,途经滑道的C点,BCh=10m,不计阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)C点所在水平面为零势能面,运动员在B点时的机械能;

(2)运动员经过B点时对滑道的压力值。

【答案】(1)3×104J(2)4200N

【解析】

(1)运动员在B点处的机械能等于A处的重力势能;(2)从AB由动能定理求解B点的速度,根据牛顿第二定律求解B点的压力.

(1)由题意,运动员在B点处的机械能为:EB=mg(H-h)

解得EB=104J

(2)从AB由动能定理:mgH=mv2

B点,由牛顿第二定律:

解得N=4200N

根据牛顿第三定律可知,运动员负滑道的压力为N=4200N

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,在区域Ⅰ(0≤x≤d)和区域Ⅱ(d<x≤2d)内分别存在大小相等、方向相反的匀强磁场,且垂直于oxy平面。两个质量均为m、带电量均为qq>0)的粒子ab于某时刻从坐标原点O沿着x轴正方向射入区域Ⅰ,入射速度分别为,粒子在区域Ⅰ内向y轴正方向偏转。己知粒子a在离开区域Ⅰ时,速度方向与x轴正向的夹角为30°。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求:

1)区域Ⅰ内的磁场方向和磁感应强度大小;

2a在磁场中运动的时间;

3)当a离开区域Ⅱ时,ab两粒子的y坐标之差。

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【题目】如图所示,一个小球(视为质点)H=11m高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R=4m的竖直圆环内侧,且与圆环的动摩擦因数处处相等,当到达圆环顶点C时,刚好对轨道压力为零,然后沿CB圆弧滑下,进入光滑弧形轨道BD,到达高度为hD点时速度为零,则h的值可能为

A. 10m B. 9.5m C. 9m D. 8.5m

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【题目】1831,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)。它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上第一台发电机。图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘转动,电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场,R以外其余电阻均不计。从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,下列说法正确的是

A. 铜片D的电势高于铜片C的电势

B. 电阻R中有正弦式交变电流流过

C. 铜盘半径增大1,流过电阻R的电流也随之增大l

D. 若不给铜盘施加任何外力,铜盘最终会停下来

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【题目】如图(a)所示,两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内,间距为d,它们的上端公共轨道部分保持竖直,下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连,底端置于绝缘水平桌面上。MM′、PP′(图中虚线)之下的直轨道MN、M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑(轨道其余部分光滑),并与水平方向均构成37°斜面,在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B0的匀强磁场,在右边轨道PP′以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场Bx,其它区域无磁场。QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器(e、f为传感器的两条接线)。另有长度均为d的两根金属棒甲和乙,它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ=1/8。甲的质量为m、电阻为R;乙的质量为2m、电阻为2R。金属轨道电阻不计。先后进行以下两种操作:

操作Ⅰ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧,从某处由静止释放,运动到底端NN′过程中棒始终保持水平,且与轨道保持良好电接触,计算机屏幕上显示的电压—时间关系图像U—t图如图(b)所示(图中U已知);

操作Ⅱ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙(图中未画出)紧靠竖直轨道的右侧,在同一高度将两棒同时由静止释放。多次改变高度重新由静止释放,运动中两棒始终保持水平,发现两棒总是同时到达桌面。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)试求操作Ⅰ中甲到MM′的速度大小;

(2)试求操作Ⅰ全过程定值电阻上产生的热量Q和通过磁场区域的时间t;

(3)试求右边轨道PP′以下的区域匀强磁场Bx的方向和大小。

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【题目】冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目。如图所示,甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞,冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触。已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70g,冲撞前两运动员速度大小均为5m/s,方向相反,冲撞结束,甲被撞回,速度大小为2m/s,如果冲撞接触时间为0.2s,忽略冰球鞋与冰面间的摩擦。问:

(1)撞后乙的速度大小是多少?方向又如何?

(2)冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大?

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【题目】如图所示,质量mA=1.0kg的物块A放在固定的水平桌面上,由跨过光滑定滑轮的轻绳与质量mB=l.5kg的物块B相连,轻绳拉直时用手托住物块B,使其静止在距地面h=0.6m的高度处,此时物块A与定滑轮相距L=1.6m。已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,g10m/s2,现释放物块B,则( )

A. 物块B着地前加速度的大小为3m/s2

B. 物块B着地前绳对物块B的拉力的大小为7.5N

C. 物块A不会撞到定滑轮

D. 物块B着地前的过程中,物块A受到的摩擦力对物块A所做的功等于物块A机械能的变化量

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【题目】如图所示,电源电动势为E,内阻为r.电路中的R2R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当电键S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.有关下列说法中正确的是( )

A. 只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流

B. 只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流

C. 只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动

D. 若断开电键S,带电微粒向下运动

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【题目】如图所示的平面直角坐标系XOY,在第象限内有沿Y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,第象限有沿X轴正方向的匀强电场,电场强度大小也为E,第象限有垂直于纸面向里的匀强磁场。第象限内(-L,L)处有一质量为m、带电量为q的带正电的粒子从静止开始释放。(不计粒子的重力)求:

(1)粒子第一次经过X轴时速度V1的大小;

(2)粒子经过Y轴负半轴时速度方向与Y轴负半轴之间的夹角θ;

(3)若粒子经磁场后从X轴上的P点(2L,0)处飞出,求磁感应强度大小B.

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