20．為研究空氣對(duì)滑雪運(yùn)動(dòng)員的阻力，可以在滑雪板上安裝傳感器，在滑行時(shí)采集 數(shù)據(jù)，作出滑雪板運(yùn)動(dòng)的v-t圖象進(jìn)行分析．在一次實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)動(dòng)員沿傾角θ=37°足夠長(zhǎng)的斜坡直線(xiàn)滑下，如圖甲所示．圖乙為該次實(shí)驗(yàn)的v-t圖象，曲線(xiàn)ABC為某段時(shí)間內(nèi) 速度與時(shí)間關(guān)系圖線(xiàn)．分析時(shí)發(fā)現(xiàn)BC段恰好平行于時(shí)間/軸，作曲線(xiàn)AB過(guò)縱軸上A 點(diǎn)的切線(xiàn)AD．已知人和滑雪板的總質(zhì)量m=80kg，人和滑雪板所受的空氣阻力與速度 成正比，比例系數(shù)為k在v-t圖象中曲線(xiàn)在某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率等于該時(shí)刻@度的變化率． 取 sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
（1）滑雪板速度v=6m/s時(shí)加速度的大��；
（2）比例系數(shù)k和滑雪板與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

分析 根據(jù)切線(xiàn)的斜率求出速度為5m/s時(shí)的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律列出速度是5m/s時(shí)、以及加速度為零時(shí)的動(dòng)力學(xué)方程．聯(lián)立兩方程求出空氣的阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

解答 解：（1）由圖象得：A點(diǎn)，vA=6m/s，加速度為：aA=$\frac{18-6}{5}$=2.4m/s2；
 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：mgsinθ-μN(yùn)-kvA=maA…①
最終雪橇勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)最大速度為：vm=12m/s，a=0
 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：mgsinθ-μN(yùn)-kvm=0…②
由平衡條件得：N=mgcosθ…③
由①②③代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.15
                    k=32N•s/m
答：（1）滑雪板速度v=6m/s時(shí)加速度的大小為2.4m/s2
（2）空氣的阻力系數(shù)為32N•s/m，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生的看圖分析圖象的能力，能根據(jù)圖象從中找出有用的信息，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．小芳同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究共點(diǎn)力的平衡條件．如圖所示，將一方形薄木板平放在桌面上，并在板面上用圖釘固定好白紙，將三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤用細(xì)線(xiàn)系在小鐵環(huán)上，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)固定在木板上，在板面內(nèi)沿某一方向拉第三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)小鐵環(huán)平衡時(shí)，分別記錄三個(gè)測(cè)力計(jì)示數(shù)F1、F2、F3的大小和方向，并作出力的圖示．接著，小方同學(xué)按平行四邊形定則作出了F2、F3的合力F23，通過(guò)比較F23與F1的關(guān)系，就可以得到共點(diǎn)力F1、F2、F3的平衡條件．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．A、B為某電場(chǎng)中一條直線(xiàn)上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢(shì)能EP隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．從A到B過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．電場(chǎng)力對(duì)電荷一直做正功B．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大
C．電荷所受電場(chǎng)力先增大后減小D．電勢(shì)先降低后升高

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．某物體沿豎直方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，規(guī)定向上為正方向，其v-t圖象如圖所示，下列判斷正確的是（　　）
A．在0～1s內(nèi)，物體的平均速度大小為2m/s
B．在1s～2s內(nèi)，物體向上運(yùn)動(dòng)，且處于失重狀態(tài)
C．在2s～3s內(nèi)，物體的機(jī)械能守恒
D．在3s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)上方

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的增加，其速度方向與加速度方向的夾角（　�。�
A．先減小后增大B．先增大后減小C．一定增大D．一定減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子${\;}_{1}^{1}$H轟擊靜止的鋰核${\;}_{3}^{7}$Li，生成兩個(gè)動(dòng)能為8.9MeV的${\;}_{2}^{4}$He核，上述核反應(yīng)方程為${\;}_{3}^{7}$Li+${\;}_{1}^{1}$H→2${\;}_{2}^{4}$He；若反應(yīng)中產(chǎn)生的核能全部轉(zhuǎn)化為${\;}_{2}^{4}$He核的動(dòng)能，該反應(yīng)中產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為1.86×10-2u．（1u相當(dāng)于931MeV，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．光是一種電磁波，當(dāng)光從水中射入空氣中時(shí)，波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)（填寫(xiě)“變長(zhǎng)”、“變短”、“不變”），如果光的頻率為6.7×104Hz，空氣中光速約為3.0×103m/s，則在空氣中的波長(zhǎng)為4.5×103m．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為n1：n2=6：1．交流電源電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=220$\sqrt{2}$sin（100πt）V，不計(jì)交流電源的內(nèi)阻．電阻R2=4Ω，其電功率為P2=100W，則以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．R1的電功率為100W
B．R1兩端的電壓為100V
C．變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓的效值為120V
D．交流電源的輸出功率等于變壓器的輸出功率

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．如圖所示，一質(zhì)量為m、電量為+q的小球在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度v0沿直線(xiàn)ON做勻變速運(yùn)動(dòng)，直線(xiàn)ON與水平面的夾角為30°．若小球在初始位置的電勢(shì)能和重力勢(shì)能均為零，重力加速度為g，且小球所受重力與電場(chǎng)力的大小相等，則（　�。�
A．電場(chǎng)方向豎直向上
B．小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g
C．小球獲得重力勢(shì)能的最大值為$\frac{{mv{\;}_0^2}}{8}$
D．小球獲得電勢(shì)能的最大值為$\frac{mv_0^2}{4}$

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案