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【题目】某电视台正在策划的快乐向前冲"节目的场地设施,如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人(人可看作质点)运动,下方水面上漂浮着一个直径为2m海绵的圆盘,平台边缘与圆盘的高度差H=3.2m.选手抓住悬挂器,按动开关,在电动机的带动下,从平台边缘正上方A点沿轨道做初速度为零,加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动起动后2s悬挂器脱落.(重力加速度为g=10m/s2

1)求人随悬挂器水平运动的位移和悬挂器脱落时人的速率;

2)若悬挂器脱落后,选手恰好落到圆盘的中心,求圆盘离平台水平距离L的大小;

3)求选手落到圆盘时的速度大小及速度与竖直方向夹角的正切值。

【答案】14m4m/s;(26.2m;(3

【解析】

(1)由题意可知悬挂器脱落前做匀加速直线运动,根据位移与时间的关系可知水平位移为:

悬挂器脱落时人的速率为:

(2)悬挂器脱落后选手做平抛运动,竖直方向有:

水平方向有:

代入数据解得,因为圆盘的直径时2m,若使选手恰好落到圆盘的中心,故圆盘左边缘离平台水平距离为:

(3)(2)可知落到圆盘上的竖直速度为:

代入数据解得:,故选手落到圆盘时的速度大小:

设落下的速度与竖直方向的夹角为θ,正切值为:

答:(1)人随悬挂器水平运动的位移4m和悬挂器脱落时人的速率4m/s

2)若悬挂器脱落后,选手恰好落到圆盘的中心,圆盘离平台水平距离L=6.2m

3)选手落到圆盘时的速度大小为,速度与竖直方向夹角的正切值

练习册系列答案
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【题目】用如图所示的装置验证牛顿第二定律。图中A、B为两个光电门,C为固定在凹槽上的遮光条。实验前(不挂钩码)左右移动小木块使凹槽能够在长木板上匀速运动。设遮光条的宽度为d,两光电门间的距离为x。实验时凹槽每次都从同一位置由静止释放,研究对象为凹槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统。

(1)将钩码逐个拿到凹槽中,记录每次所悬挂钩码的质量m1、m2、m3……,释放凹槽,测出对应的加速度a1、a2、a3……,则下列哪一图象能正确反映加速度a与悬挂钩码的重力mg之间的关系______

(2)悬挂钩码的质量m保持不变,增加或减少槽内的砝码,测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应做下列哪一图象______(M表示槽及槽内砝码的总质量)。

A.a-M B.a-m C.a- D.a-

(3)为了精确测量系统运动的加速度,甲同学固定光电门B,移动光电门A,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间t1。乙同学固定光电门A,移动光电门B,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门B的时间t2,两位同学根据图象求解系统的加速度。甲同学做出的图象应为下图中的______,乙同学做出的图象应为下图中的______。若甲同学所做图象的斜率的绝对值为k,则系统的加速度a=______

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B.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,若从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小

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1)若实验仪器为电火花计时器,下列关于其工作电压判断正确的是_____

A.交流电源6V B.直流电源6V C.交流电源220V D.直流电源220V

2)图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取ABCDEFG7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出).已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz,用毫米刻度尺测得:AB=0.60cmAC=1.60cmAD=3.00cmAE=4.80cmAF=7.00cmAG=9.60cm

根据上图可知,打下E点时小车的速度为_______m/s.小车的加速度为_______m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)

3)另一同学保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图丙,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是___________

4)若实验中将小车换成滑块,将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ.要测出动摩擦因数μ,需要测量的物理量有_______;实验测得的动摩擦因数μ比真实值______(填).

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