图甲中滑索巧妙地利用了景区的自然落差,为滑行提供了原动力。游客借助绳套保护,在高空领略祖国大好河山的壮美。其装置简化如图乙所示,倾角为的轨道上套一个质量为m的滑轮P,质量为3m的绳套和滑轮之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修时,工人对绳套施加一个拉力F,使绳套从滑轮正下方的A点缓慢移动,运动过程中F与轻绳的夹角始终保持,直到轻绳水平,绳套到达B点,如图所示。整个过程滑轮保持静止,重力加速度为g,求:
(1)绳套到达B点时,轨道对滑轮的摩擦力大小和弹力大小;
(2)绳套从A缓慢移动到B的过程中,轻绳上拉力的最大值。
高三物理解答题中等难度题
图甲中滑索巧妙地利用了景区的自然落差,为滑行提供了原动力。游客借助绳套保护,在高空领略祖国大好河山的壮美。其装置简化如图乙所示,倾角为的轨道上套一个质量为m的滑轮P,质量为3m的绳套和滑轮之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修时,工人对绳套施加一个拉力F,使绳套从滑轮正下方的A点缓慢移动,运动过程中F与轻绳的夹角始终保持,直到轻绳水平,绳套到达B点,如图所示。整个过程滑轮保持静止,重力加速度为g,求:
(1)绳套到达B点时,轨道对滑轮的摩擦力大小和弹力大小;
(2)绳套从A缓慢移动到B的过程中,轻绳上拉力的最大值。
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滑索速降是一项具有挑战性、刺激性和娱乐性的现代化体育游乐项目。可跨越草地、湖泊、河流、峡谷,借助高度差从高处以较高的速度向下滑行,使游客在有惊无险的快乐中感受刺激和满足。下行滑车甲和乙正好可以简化为下图所示的状态,滑车甲的钢绳与索道恰好垂直,滑车乙的钢绳正好竖直。套在索道上的滑轮质量为m,滑轮通过轻质钢绳吊着质量为M的乘客,则( )
A.滑轮a、b都只受三个力作用
B.滑轮b不受摩擦力的作用
C.甲一定做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动
D.乙中钢绳对乘客的拉力小于乘客的总重力
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如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在坐垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度.滑道简化图如图乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接.AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距离为h0。一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D点时的安全速度不得大于,若使用坐垫,坐垫与滑道底面间摩擦不计,若未使用坐垫,游客与各段滑道底面间的摩擦力大小恒为重力的0.1倍,运动过程中游客始终不离开滑道,空气阻力不计.已知sinθ1= ,sinθ1=,求
(1)若游客使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑,则游客在BC段增加的动能△Ek;
(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦自由下滑,则游客到达D点时是否安全;
(3)若游客使用坐垫下滑,且游客安全到达D点,则全过程克服侧壁摩擦力做功的最小值。
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如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在座垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。滑道简化图如乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接。AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距离为h0。一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D点时的安全速度不得大于,已知sinθ1=、sinθ2=,座垫与滑道底面间摩擦及空气阻力均不计,若未使用座垫,游客与滑道底面间的摩擦力大小f恒为重力的0.1倍,运动过程中游客始终不离开滑道,问:
(1)游客使用座垫自由下滑(即与侧壁间无摩擦),则游客在BC段增加的动能△Ek多大?
(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦下滑,则游客到达D点时是否安全;
(3)若游客使用座垫下滑,则克服侧壁摩擦力做功的最小值。
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跳台滑雪运动员脚着专用滑雪板,不借助任何外力,从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,于台端飞出,沿抛物线在空中飞行,在着陆坡着陆后,继续滑行至水平停止区静止。如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由倾角为斜面AB和半径为的光滑圆弧BC组成,两者相切于竖直高度差,竖直跳台CD高度差为,着陆坡DE是倾角为的斜坡,长,下端与半径为光滑圆弧EF相切,且EF下端与停止区相切于运动员从A点由静止滑下,通过C点,以速度水平飞出落到着陆坡上,然后运动员通过技巧使垂直于斜坡速度降为0,以沿斜坡的分速度继续下滑,经过EF到达停止区若运动员连同滑雪装备总质量为80kg。不计空气阻力,,,。求:
运动员在C点对台端的压力大小;
滑板与斜坡AB间的动摩擦因数;
运动员落点距离D多远;
运动员在停止区靠改变滑板方向增加制动力,若运动员想在60m之内停下,制动力至少是总重力的几倍?设两斜坡粗糙程度相同,计算结果保留两位有效数字
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如图①所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目.如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法不正确的是( )
A.图②的情形中,人只能匀加速下滑
B.图②的情形中,钢索对人的作用力大小为
C.图③的情形中,人匀速下滑
D.图③的情形中,钢索对轻环无摩擦力
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如图①所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目。如果一个质量为m的人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图②(绳与钢索垂直)和如图③(绳竖直)所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.图②的情形中,人只能匀加速下滑
B.图②的情形中,钢索对轻环的作用力大小为2mg
C.图③的情形中,人匀速下滑
D.图③的情形中,钢索对轻环无摩擦力
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