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        1. 四川省汶川縣發(fā)生地震后,武警駐川某師200人在師參謀長(zhǎng)王毅的帶領(lǐng)下,由理縣爬山越嶺強(qiáng)行軍90公里到達(dá)汶川縣城,成為第一支到達(dá)災(zāi)區(qū)中心的搶險(xiǎn)救災(zāi)隊(duì)伍.途中要經(jīng)過(guò)一條山谷中的急流川,需要借助空中繩索才能橫過(guò).把這一情景可簡(jiǎn)化為如圖所示情景,將長(zhǎng)為2d的不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端固定在相距d的A、B兩個(gè)等高點(diǎn),繩上掛一個(gè)理想小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,沿著繩子滑到對(duì)面,如圖,此時(shí)戰(zhàn)士甲拉住滑輪,讓質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)AP豎直,然后戰(zhàn)士甲從靜止釋放,不計(jì)繩與滑輪的、滑輪軸心的摩擦以及戰(zhàn)士與空氣的阻力,不計(jì)繩與滑輪的質(zhì)量,求:
          (1)戰(zhàn)士甲釋放前對(duì)滑輪的水平拉力;
          (2)戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度.
          (1)設(shè)乙靜止時(shí)AP間的距離為h,則由幾何關(guān)系圖1得:
          d2+h2=(2d-h)2
          解得:h=
          3
          4
          d

          對(duì)滑輪受力分析,如圖2,則有:FT+FTcosθ=mg,F(xiàn)Tsinθ=F
          解得:F=
          1
          2
          mg

          (2)乙在滑輪過(guò)程中機(jī)械能守恒,滑動(dòng)繩的中點(diǎn)時(shí)高度最低,速度最大,此時(shí)APB三點(diǎn)構(gòu)成一正三角形,如圖3所示,
          則P與AB的距離h′=dcos30°=
          3
          2
          d

          由機(jī)械能守恒得:mg(h′-h)=
          1
          2
          mvm2

          解得:vm=
          (
          3
          -
          3
          2
          )
          gd

          答:(1)戰(zhàn)士甲釋放前對(duì)滑輪的水平拉力為
          1
          2
          mg
          ;
          (2)戰(zhàn)士乙滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度為
          (
          3
          -
          3
          2
          )
          gd

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,在A點(diǎn)靜止的同一鐵塊沿AB、AC、AD三個(gè)光滑斜面下滑到斜面底端,則( 。
          A.沿AB滑下時(shí)動(dòng)能大
          B.沿AC滑下時(shí)動(dòng)能大
          C.沿AD滑下時(shí)動(dòng)能大
          D.沿三個(gè)斜面滑下時(shí)的動(dòng)能一樣大

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          用一根長(zhǎng)為2.0m的輕桿連接(桿的質(zhì)量可不計(jì))分別連接質(zhì)量為1kg和2kg的小球a和b,兩小球繞著輕桿中心O的水平軸無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng),現(xiàn)讓輕桿處于水平位置,然后無(wú)初速度釋放,取g=10m/s2,當(dāng)桿第一次到達(dá)豎直位置時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
          A.在豎直位置時(shí)b的速度為2
          5
          m/s
          B.在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球b的機(jī)械能守恒
          C.在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a的機(jī)械能增加了16J
          D.在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中b的機(jī)械能減少了40J

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

          如圖所示,小球從光滑的圓弧軌道下滑至水平軌道末端時(shí),光電裝置被觸動(dòng),控制電路會(huì)使轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái).轉(zhuǎn)筒的底面半徑為R,已知軌道末端與轉(zhuǎn)筒上部相平,與轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)軸距離為L(zhǎng),且與轉(zhuǎn)筒側(cè)壁上的小孔的高度差為h;開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)筒靜止,且小孔正對(duì)著軌道方向.現(xiàn)讓一小球從圓弧軌道上的某處無(wú)初速滑下,若正好能鉆入轉(zhuǎn)筒的小孔(小孔比小球略大,小球視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g),求:
          (1)小球從圓弧軌道上釋放時(shí)的高度為H;
          (2)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

          如圖所示,一個(gè)物體在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從光滑斜面的底端沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J.此后撤去恒力F,物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn).若以地面為零勢(shì)能面,則下列說(shuō)法正確的是( 。
          A.物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為60J
          B.開(kāi)始時(shí)物體所受恒力F=2mgsinθ
          C.撤去力F時(shí),物體重力勢(shì)能是45J
          D.動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在撤去力F之前的某位置

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

          如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑R=1m,A端與圓心O等高,AD為水平面,B點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且在O的正上方.一小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放,自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰好能通過(guò)B點(diǎn)(從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失),最后落到水平面C點(diǎn)處.求:
          (1)小球通過(guò)軌道B點(diǎn)的速度大。
          (2)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度.
          (3)落點(diǎn)C到A點(diǎn)的水平距離.

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

          一個(gè)質(zhì)量為m的木塊,從半徑為R、質(zhì)量為M的1/4光滑圓槽頂端由靜止滑下.在槽被固定情況下,如圖所示,木塊從槽口滑出時(shí)的速度大小為_(kāi)_____.

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

          質(zhì)量為m的物體從高處無(wú)初速度釋放后豎直下落高度為h,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小恒為f加速度大小a=
          1
          3
          g,則( 。
          A.體下落過(guò)程中重力的平均功率為mg
          gh
          6
          B.f的大小為
          2
          3
          mg
          C.物體下落過(guò)程中動(dòng)能增加mgh
          D.物體下落過(guò)程中機(jī)械能減小
          1
          3
          mgh

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,小球以初速度v0從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn)后自動(dòng)返回,其返回途中仍經(jīng)過(guò)A點(diǎn),小球經(jīng)過(guò)軌道連接處無(wú)機(jī)械能損失,則小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小為(  )
          A.
          v20
          -4gh
          B.
          4gh-
          v20
          C.
          v20
          -2gh
          D.
          2gh-
          v20

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