题目内容

钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我人民海军为此进行登陆演练，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s=1km处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角θ=30°，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=m／s平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量m，重力加速度g=10m／s2，问：

（1）军舰甲板到快艇的竖直高度H等于多大？队员甲在绳索上运动的时间t0是多长？
（2）若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在何处速度最大?最大速度多大?
（3）若登陆艇额定功率5KW，载人后连同装备总质量103kg，从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10m／s，则登陆艇运动的时间t'是多大？

（1）16.2m，3.6s；（2）绳索中点处，10.39m/s；（3）1.1×102 s

解析试题分析：（1）设救生圈做平抛运动的时间为t，有
              ①       （1分）
         ②         （1分）
设人下滑时间为t0，由题意知：         ③  （1分）
联立①②③得： ，      （2分）
(2)由几何关系得：绳索长.       （1分）
因加速过程与减速过程的加速度大小相等，所以，甲在绳索中点处速度最大，
由      （1分）
得        （1分）
(3)加速过程有              ④       （ 2分）
加速到匀速时       ⑤          （1分）
联立④⑤解得        （ 1分）
考点：抛体运动、动能定理、功和功率

练习册系列答案
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(8分)将一个质量为1kg的小球从某高处以3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为1.2m。小球运动中所受空气阻力忽略不计，g="10" m/s2。求：
(1)小球在空中运动的时间；
(2)抛出点距地面的高度；
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（20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所示的模型。M、N为两块中心开有小孔的平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子A（不计重力）从M板小孔飘入板间，初速度可视为零，每当A进入板间，两板的电势差变为U，粒子得到加速，当A离开N板时，两板的电荷量均立即变为零。两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，A在磁场作用下做半径为R的圆周运动，R远大于板间距离，A经电场多次加速，动能不断增大，为使R保持不变，磁场必须相应地变化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。求

（1）A运动第1周时磁场的磁感应强度B1的大小；
（2）在A运动第n周的时间内电场力做功的平均功率；
（3）若有一个质量也为m、电荷量为+kq（k为大于1的整数）的粒子B（不计重力）与A同时从M板小孔飘入板间，A、B初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其他条件均不变，下图中虚线、实线分别表示A、B的运动轨迹。在B的轨迹半径远大于板间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹，并经推导说明理由。

（10分）我人民海军进行某次登陆演练，假设一艘战舰因吨位大，吃水太深，只能停锚在离海岸某处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角θ=30°，队员甲先匀加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时从同一地点开始向快艇以速度v0=m／s平抛救生圈，第一个刚落到快艇上时，紧接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇上的同一位置，取g=10m／s2，不计空气阻力，求：

（1）军舰甲板到快艇的竖直高度H；
（2）队员甲在绳索上运动的时间t0及队员甲在下滑过程中的最大速度v1；
（3）若登陆快艇一开始停在离海岸S=1km处（如图），登陆快艇额定功率P=5kw，载人后连同装备总质量m=103kg，从静止开始以额定功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度v2=10m／s，求登陆艇运动的时间t'。

（20分）如图所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。（解题时将汽车看成质点）

（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1。
（2）求汽车刚好开过B点时的加速度a。
（3）求BC路段的长度。

汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为l×kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车的重力的0.2倍，若汽车始终保持额定的功率不变，取g＝，则从静止起动后：
（1）汽车做什么运动；
（2）汽车所能达到的最大速度是多少；
（3）当汽车的加速度为1m/s2时，汽车的速度是多少。

如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2＝2m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动．若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为μ1、μ2，且μ1＝2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（　　）

A．动量大小之比为1∶1 B．速度大小之比为2∶1
C．通过的路程之比为2∶1 D．通过的路程之比为1∶1

升降机底板上放有一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中(g取10m/s2)(    )

A．升降机对物体做功5800J B．合外力对物体做功5800J
C．物体的重力势能增加5000J D．物体的机械能增加5000J

一辆汽车以额定功率行驶，下列说法中正确的是

A．汽车的速度越大，则牵引力越大 B．汽车的速度越小，则牵引力越大
C．汽车一定做匀加速运动 D．汽车一定做匀速运动

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