(15分) 2008年2月22日,2008年跳水世界杯在“水立方”展開第四日角逐。在男子雙人十米臺決賽中,中國組合林躍/火亮優(yōu)勢明顯,最終以總分482.46分成功折桂,幫助中國隊奪得第五枚金牌。如圖16甲是林躍/火亮在跳臺上騰空而起的英姿。中國組合林躍/火亮站在距水面10m高的跳臺跳板上的最邊緣端,他們的重心離跳板板面的高度大約為1m,當他們騰空躍起后其重心離跳板板面最大高度為2m,下降到手觸及水面時伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作,如圖16乙所示,這時他們的重心離水面大約為1m。(g取10m/s2,保留三位有效數(shù)字)

(1)請問運動員在空中是依靠什么力來完成各種難度較大動作的?這些力相互作用力對運動員的整體運動過程有影響嗎?為什么?請試探究性回答;

(2)不計空氣阻力,試估算從躍起到手觸及水面的過程中運動員完成一系列動作可利用的時間多長;

(3)忽略運動員進入水面過程中受力的變化,入水后,運動員的重心能下沉到離水面約2.2m處,試估算水對運動員的平均阻力約是運動員自身重力的幾倍。

(1)通過肌肉收縮或舒展,產(chǎn)生的內(nèi)力作用,完成各種高難度的動作。力的作用是相互的,所有內(nèi)力的合力等于零,運動員只受重力作用,因此,這些內(nèi)力對運動的整體運動沒有影響。   

(2)       

(3)


解析:

本題重點考查將實際問題轉(zhuǎn)化為所學的物理模型,考查豎直上拋運動規(guī)律及研究方法,動能定理的應用。

(1)通過肌肉收縮或舒展,產(chǎn)生的內(nèi)力作用,完成各種高難度的動作。力的作用是相互的,所有內(nèi)力的合力等于零,運動員只受重力作用,因此,這些內(nèi)力對運動的整體運動沒有影響。     ①

(2)運動員在空中的運動可等效為豎直上拋運動。

運動員從躍起升到最高處,重心升高了               、

這個過程可逆向看做自由落體運動,因此此過程歷時

                       、

運動員從最高處自由下落到手觸及水面的過程中下落的高度為、

這個過程歷時               ⑤

故運動員要完成一系列動作可利用的時間為        ⑥

(3)運動員手觸及水面到她的重心下沉到離水面約2.2m處所經(jīng)歷的位移為

                  、

手觸及水面時瞬時速度為                  、

因此,從手觸及水面到重心下沉2.2m的過程中,由動能定理可得

                       、

故可得,因此              、

評分說明:①至⑩個給分點,除第①⑥⑦⑨⑩每個給分點2分外,其余各給分點各1分。

或者將整個過程作為研究對象,由功能定義

,

動能定理得:

故可得,因此

練習冊系列答案
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2008年5月12日四川汶川發(fā)生里氏8.0級大地震,地震波的縱波和橫波在地表附近的傳播速度分別是9.1km/s和3.7km/s.在這次地震時,成都某觀測站記錄的縱波和橫波的到達時刻相差19.2s.則地震的震源距這個觀測站
 
km.這次地震給當?shù)厝嗣竦纳敭a(chǎn)帶來了極大損失,但由于道路被震毀,使救援人員無法進入災區(qū).為了忙了解災區(qū)情況和開展救援工作,14日12時15分左右,空降兵十五軍特種大隊15名官兵在四川茂縣率先實施空降.這是空軍首次在高原復雜地域,運用“三無”(無地面引導,無地面、竄氣象保障資料,無地表、地形資料條件下)空降方式參加抗震救災.若當時飛機飛行的高度為5000m,飛行的速度為200km/hr.一個傘兵的全部質(zhì)量為75kg,取海平面為零勢能面,該傘兵跳出飛機的瞬間,其機械能大小為
 
J.

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(08年山東卷)24.(15分)某興趣小組設(shè)計了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”四個等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi)(所有數(shù)字均由圓或半圓組成,圓半徑比細管的內(nèi)徑大得多),底端與水平地面相切。彈射裝置將一個小物體(可視為質(zhì)點)以Va=5m/s的水平初速度由a點彈出,從b點進入軌道,依次經(jīng)過“8002”后從p點水平拋出。小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,不計其它機械能損失。已知ab段長L=l.5m,數(shù)字“0”的半徑R=0.2m,小物體質(zhì)量m=0.0lkg,g=10m/s2。求:

(1)小物體從p點拋出后的水平射程。

(2)小物體經(jīng)過數(shù)字“0”的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年山東卷)(15分)某興趣小組設(shè)計了如圖所示的玩具軌道,其中“2008”四個等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi)(所有數(shù)字均由圓或半圓組成,圓半徑比細管的內(nèi)徑大得多),底端與水平地面相切。彈射裝置將一個小物體(可視為質(zhì)點)以Va=5m/s的水平初速度由a點彈出,從b點進入軌道,依次經(jīng)過“8002”后從p點水平拋出。小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,不計其它機械能損失。已知ab段長L=l.5m,數(shù)字“0”的半徑R=0.2m,小物體質(zhì)量m=0.0lkg,g=10m/s2。求:

(1)小物體從p點拋出后的水平射程。

(2)小物體經(jīng)過數(shù)字“0”的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向。

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