题目内容
【题目】如图a所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具:“上坐一人,双手握铁篙,向后下方用力点冰,则冰床前进如飞。”在空旷的水平冰面上,有一小孩从静止开始,连续三次“点冰”后,爬犁沿直线继续滑行了24m后停下。某同学用v-t图像描述了上述运动过程,如图b所示。
(1)求爬犁减速滑行时加速度的大小a2和运动中的最大速率vmax;
(2)求小孩“点冰”时爬犁加速度的大小a1;
(3)通过受力分析,说明“点冰”过程中爬犁加速的原因;
(4)该同学把小孩每次“点冰”使爬犁加速的过程视为匀加速直线运动,他做了哪些近似的处理。
【答案】(1)0.93m/s2;6.67m/s(2)3.72m/s2(3)见解析(4)把力近似看做恒力
【解析】
(1)小孩滑行时水平方向只受摩擦力的作用,做匀减速直线运动,与初速度为零的匀加速直线运动具有对称性,因此有
将s2=24m、△t2=(12-4.8)s=7.2s代入上式,
可解得a2=0.93m/s2
根据
可解得运动中的最大速率vmax=6.67m/s
(2)小孩“点冰”加速过程中速度的增大量与滑行过程中速度的减小量相等,加速的时间共计
t1=0.8s+0.8s+0.8s=2.4s
减速的时间共计
t2=1.2s+1.2s+7.2s=9.6s
根据
a1t1=a2t2
可解得小孩“点冰”时爬犁加速度的大小
m/s2
(3)小孩和“爬犁”看作一个整体,小孩向后下方用力点冰,冰反过来给整体一个反作用力F,整体的受力情况如图所示。
当F的水平分力大于摩擦力时,整体就向前做加速运动。(或:“爬犁”受到重力、冰面支持力、冰面摩擦力、小孩压力、小孩摩擦力。“爬犁”受到的小孩摩擦力大于冰面摩擦力,使“爬犁”向前加速度运动。)
(4)小孩向后下方点冰时,给冰面的作用力是变化的,该同学把该力近似看作恒力,其反作用也是恒力,才可将爬犁的加速运动视为匀加速直线运动。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】 某同学按照下图所示的电路进行实验。闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P移到不同位置时,测得各电表的示数如下表所示。(电压表、电流表均可视为理想电表)
实验序号 | 1 | 2 |
A1表示数/A | 0.60 | 0.44 |
A2表示数/A | 0.30 | 0.32 |
V1表示数/V | 2.40 | 2.56 |
V2表示数/V | 1.20 | 0.48 |
(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻,R1、R2、R3为三个定值电阻的阻值。这五个物理量中,根据上表中的数据可求出的是________。(写出物理量的符号即可)
(2)实验中,由于用电器故障,发现两个电压表的示数相同且不为零,则可能的故障是:_________。