题目内容
6.(1)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入水中.设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d;
(2)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请判断两位同学的说法,并通过推算说明你的观点.
分析 (1)对从选手开始下落,到进入水后速度为零的过程中,由贯穿整个过程的重力做正功,进入水后,浮力和阻力最选手做负功,选手初末状态的动能都为零,用动能定理列式,求出落入水中的深度;
(2)对平抛运动沿水平和竖直两个方向进行分解,水平方向上是匀速直线运动,竖直方向上时自由落体运动,分别列出位移式子,联立后进行数学分析,得出当l=1.5m时,水平方向有最大值.
解答 解:(1)选手从右边最高点开始作自由落体运动,然后再进入水中,由动能定理:
mg(H-Lcosα+d)-(f1+f2)d=0-0
代入数据解得:d=1.2m
(2)对平抛运动,根据分位移公式,有:
H-l=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
x=vt
联立解得:
x=$\sqrt{2l(H-l)}$
根据公式a2+b2≥2ab,可知:
$2\sqrt{l}\sqrt{H-l}≤l+(H-l)=H$,当$\sqrt{l}=\sqrt{H-l}$,即l=1.5m时取“=”;
因此,两人的看法均不正确.当绳长越接近1.5m 时,落点距岸边越远.
答:(1)选手落入水中的深度d为1.2m;
(2)两人的看法均不正确.当绳长越接近1.5m 时,落点距岸边越远
点评 本题考查到了圆周运动向心力、平抛运动规律及求极值问题.解答第一问时,一定注意要求的是选手对绳子的拉力.解题过程中是对选手进行受力分析的,故不要忘记应用牛顿第三定律.关于物理当中的极值问题,要会熟练的对式子进行数学分析,从而得出结论.
练习册系列答案
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| A. | 3 | B. | 4 | C. | 6 | D. | 8 |
17.
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| A. | 90° | B. | 60° | C. | 30° | D. | 0° |
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18.
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| B. | 小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能 | |
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(1)实验中,该同学移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的示数U1、U2,数据如表所示,请根据表格中的数据在图乙所示的坐标纸中画出U2-U1的图线.
(2)由图象可得该电源的电动势E=9.0V,内阻r=8.0Ω.
(3)实验电路测得的电源内阻的阻值大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.
(1)实验中,该同学移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的示数U1、U2,数据如表所示,请根据表格中的数据在图乙所示的坐标纸中画出U2-U1的图线.
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| U1/V | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 9.0 | 10.0 |
| U2/V | 8.3 | 7.6 | 7.5 | 6.0 | 5.6 | 5.2 |
(3)实验电路测得的电源内阻的阻值大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.