【題目】某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下，跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開(kāi)降落傘做減速下落，他打開(kāi)降落傘后的速度圖線如圖a．降落傘用8根對(duì)稱的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員，每根繩與中軸線的夾角均為37°，如圖b．已知人的質(zhì)量為50kg，降落傘質(zhì)量也為50kg，不計(jì)人所受的阻力，打開(kāi)傘后傘所受阻力f與速度v成正比，即f=kv(g取10m／s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)．求：

(1)打開(kāi)降落傘前人下落的距離為多大?

(2)求阻力系數(shù)k和打開(kāi)傘瞬間的加速度a的大小和方向?

(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少?

【答案】(1)20 m　(2)k＝200 N·s/m　a＝30 m/s2　方向豎直向上　(3)312.5 N

【解析】

試題⑴由圖a可知，打開(kāi)降落傘瞬間人的速度為v0＝20m/s

根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，打開(kāi)降落傘前人自由下落的距離為：h＝＝20m

⑵由圖a可知，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員下落速度為v＝5m/s時(shí)，速度不再變化，即勻速下落，此時(shí)對(duì)人和傘整體受重力(M＋m)g和空氣阻力f作用，根據(jù)平衡條件有：f＝(M＋m)g ①

又因?yàn)橛校?/span>f＝kv ②

由①②式聯(lián)立解得：k＝＝200N·s/m

⑶打開(kāi)傘瞬間對(duì)人和傘整體，根據(jù)牛頓第二定律有：kv0－(M＋m)g＝(M＋m)a

解得：a＝－g＝30m/s2，方向豎直向上

設(shè)此時(shí)每根繩的拉力為T，對(duì)運(yùn)動(dòng)員根據(jù)牛頓第二定律有：8Tsin53°－Mg＝Ma

解得：T＝312.5N

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：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于豎直平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=0.5T，在豎直平面內(nèi)有一金屬導(dǎo)軌框架ABCD，AB、CD邊與BC邊的夾角均為53°。BC邊水平，長(zhǎng)L=0.8m,電阻R=4Ω，其余兩邊電阻不計(jì)�，F(xiàn)有長(zhǎng)也為L=0.8m、電阻不計(jì)的金屬棒，在外力作用下從緊貼導(dǎo)軌BC處以某一初速度v0沿框架豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，且BC邊消耗的電功率保持P=0.16W不變，sin53°=0.8，cos53°=0.6，則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 該過(guò)程中金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 金屬棒的初速度v0=2m/s

C. 金屬棒向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)的速度為v=4m/s

D. 金屬棒向上運(yùn)動(dòng)0.2m的過(guò)程中，BC中產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.013J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為靜電除塵機(jī)理圖，廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)，放電極和集塵極加上高壓電場(chǎng)，使塵埃帶上負(fù)電，塵埃只在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積，達(dá)到除塵目的，圖中虛線為電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)。不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電量變化，則（ ）

A. 電場(chǎng)線方向由集塵極指向放電極

B. 圖中A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

C. 沿水平方向進(jìn)入的塵埃在遷移過(guò)程中可以做類平拋運(yùn)動(dòng)

D. 塵埃在遷移過(guò)程中電勢(shì)能減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)傾角相同的滑竿上分別套有A、B兩個(gè)質(zhì)量均為m圓環(huán)，兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體C、D，當(dāng)它們都沿滑竿向下滑動(dòng)并保持相對(duì)靜止時(shí)，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下．下列結(jié)論正確的是（　　）

A. A環(huán)受滑竿的作用力大小為（m+M）gcosθ

B. B環(huán)受到的摩擦力f=mgsinθ

C. C球的加速度a=gsinθ

D. D受懸線的拉力T=Mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑水平地面上固定著一帶滑輪的豎直硬桿，一根輕繩的一端系著小滑塊，另一端繞過(guò)滑輪，如圖所示，現(xiàn)用恒力水平向左拉小滑塊的同時(shí)，用恒力拉繩子的另一端，使滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿地面向右運(yùn)動(dòng)，已知B和C是A點(diǎn)右方的兩點(diǎn)，且AB=2BC，小滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)繩子與水平方向的夾角為30°，小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)繩子與水平方向的夾角為45°，不計(jì)滑輪大小以及繩子與滑輪的摩擦，則以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)加速度先變小再變大

B. 滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)恒力做的功是從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)做的功的2倍

C. 滑塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)克服恒力做功的功率先增大后減小

D. 若定滑輪的高度為H，物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有下列幾種情景，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷正確的說(shuō)法　　

A. 火車勻速率轉(zhuǎn)彎時(shí)，因速度大小不變，故加速度為零

B. 點(diǎn)火后即將升空的火箭，因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng)，所以加速度一定為零

C. 高速行駛的磁懸浮列車，因速度很大，所以加速度也一定很大

D. 高速路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車，因緊急剎車，速度變化很快，故加速度很大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無(wú)摩擦滑動(dòng),容器的橫截面積為S.開(kāi)始時(shí)氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個(gè)裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中,當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,求:

(1)外界空氣的溫度是多少?

(2)在此過(guò)程中的密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)想運(yùn)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量未知電阻Rx的阻值，電流表A的內(nèi)阻和電源（內(nèi)阻忽略不計(jì)）的電動(dòng)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電流表的讀數(shù)始終符合實(shí)驗(yàn)要求。

①為了測(cè)量未知電阻Rx的阻值，他在閉合開(kāi)關(guān)之前應(yīng)該將兩個(gè)電阻箱的阻值調(diào)至__________（填“最大”或“最小”），然后閉合開(kāi)關(guān)K1，將開(kāi)關(guān)K2撥至1位置，調(diào)節(jié)R2使電流表A有明顯讀數(shù)I0；接著將開(kāi)關(guān)K2撥至2位置。保持R2不變，調(diào)節(jié)R1，當(dāng)調(diào)節(jié)R1=34.2Ω時(shí)，電流表A讀數(shù)仍為I0，則該未知電阻的阻值Rx=____________Ω。

②為了測(cè)量電流表A的內(nèi)阻RA和電源（內(nèi)阻忽略不計(jì)）的電動(dòng)勢(shì)E，他將R1的阻值調(diào)到R1=1.5Ω，R2調(diào)到最大，將開(kāi)關(guān)K2調(diào)至2位置，閉合開(kāi)關(guān)K1；然后多次調(diào)節(jié)R2，并在表格中記錄下了各次R2的阻值和對(duì)應(yīng)電流表A的讀數(shù)I；最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他畫出了如圖乙所示的圖像；利用圖像中的數(shù)據(jù)可求得，電流表A的內(nèi)阻RA=_______Ω，電源（內(nèi)阻忽略不計(jì)）的電動(dòng)勢(shì)E=_______V。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)想宇航員完成了對(duì)火星表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度。已知返回艙返回過(guò)程中需克服火星的引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面的重力加速度為g，火星的半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r，軌道艙的質(zhì)量為M，不計(jì)火星表面大氣對(duì)返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響， 則下列說(shuō)法正確的是

A. 該宇航員乘坐的返回艙要返回軌道艙至少需要獲得能量W

B. 若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處萬(wàn)有引力勢(shì)能為零，則地面處返回艙的引力勢(shì)能為mgR

C. 軌道艙的動(dòng)能為

D. 若設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處萬(wàn)有引力勢(shì)能為零，軌道艙的機(jī)械能為

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