满分5 > 高中物理试题 >

中央电视台近期推出了一个游戏节目--推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间...

manfen5.com 满分网中央电视台近期推出了一个游戏节目--推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度为L2=1m,瓶子质量为m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,(g取10m/s2)假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少.
(1)受力分析后,先根据牛顿第二定律求解出瓶子加速和减速时的加速度,然后根据运动学公式结合几何关系列式求解出瓶子恰好滑动到C点时推力的作用时间; (2)瓶子恰好滑动到B点,推力的作用距离最短;根据运动学公式结合几何关系列式求解即可. 【解析】 (1)要想获得游戏成功,瓶滑到C点速度正好为0,力作用时间最长,设最长作用时间为t1,有力作用时瓶的加速度为a1,t1时刻瓶的速度为v,力停止后加速度为a2,由牛顿第二定律得: F-μmg=ma1 ① μmg=ma2 ② 加速运动过程中的位移          ③ 减速运动过程中的位移          ④ 位移关系满足: x1+x2=L1 ⑤ 又:v=a1t1 ⑥ 由以上各式解得: 即推力作用在瓶子上的时间最长不得超过s. (2)要想游戏获得成功,瓶滑到B 点速度正好为零,力作用距离最小,设最小距离为d,则:       ⑦ v'2=2a1d                   ⑧ 联立解得:d=0.4m       即推力作用在瓶子上的距离最小为0.4m.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日成功发射.与“嫦娥一号”相比,“嫦娥二号”最大的优点就是到月球上更快了,“嫦娥一号”环绕地球飞了7天,然后才飞向月球;而“嫦娥二号”将直接飞到月球,飞行时间大概需要120个小时,不过它的绕月飞行轨道将由“嫦娥一号”时的200km高度降低到100km,这样它就能把月球看得更清楚了.如果“嫦娥二号”关闭发动机后进入距月球表面高度h=100km的预定轨道绕月球做匀速圆周运动,求此时“嫦娥二号”的速度大小约为多少.(已知月球半径R=1.74×106m,月球表面的重力加速度g=1.6m/s2,结果保留两位有效数字)
查看答案
某同学采用如图1所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”.
a.按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号:
c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,再重复步骤b;
d.算出每条纸带对应的加速度的值;
e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出a一F图象.
①在步骤d中,该同学是采用v一t图象来求加速度的.图2为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.打点计时器打C点时,小车的速度为______m/s;(保留两位有效数字)
manfen5.com 满分网
②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中,如图3所示.t=0.10s时,打点计时器恰好打B点.请你将①中所得结果标在图3所示的坐标系中,(其他点已标出,)并作出小车运动的v-t图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a=______m/s2;(保留两位有效数字)
③最终该同学所得小车运动的a一F图线如图4所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线.根据图线可以确定下列说法中不正确的是______
A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度g
C.可以确定小车的质量约为0.50kg
D.实验中配重的质量m远小于小车的质量M
manfen5.com 满分网
查看答案
manfen5.com 满分网某探究学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶,(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置.
(1)要顺利完成该实验,除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还必需的两个实验仪器是____________
(2)小组中一位成员在完成该实验时发现系统摩擦力对实验结果影响较大,请你帮助该同学设计一种测出系统摩擦力大小的方法.
查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端.现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,两球最终均滑到水平面上.已知重力加速度为g,不计一切摩擦,则( )
A.A球刚滑至水平面时的速度大小为manfen5.com 满分网
B.B球刚滑至水平面时的速度大小为manfen5.com 满分网
C.两小球在水平面上不可能相撞
D.在A球沿斜面下滑的过程中,轻绳对B球先做正功、后不做功
查看答案
manfen5.com 满分网半径为R的均匀带电圆盘水平放置,圆盘中心有一小孔,P、Q是过圆孔中心的直线,如图所示.一质量为m的带电小球,从P、Q连线上的H点由静止释放,当小球下落到圆盘上方h处的M点时,小球的加速度为零.则以下判断中错误的是( )
A.小球运动到圆盘下方h处的N点时的加速度大小为2g
B.小球运动到圆盘下方h处的N点时的电势能与在M点时相等
C.小球从M点运动到N的过程中,小球的机械能保持不变
D.小球从M点运动到N的过程中,小球的机械能与电势能之和保持不变
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.