【題目】低空跳傘大賽受到各國運動員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運動員在一座高為H=179m的懸崖邊跳傘時的情景。運動員離開懸崖時先做自由落體運動,一段時間后,展開降落傘,以a=8m/s2的加速度勻減速下降,已知運動員和傘包的總質(zhì)量為80kg,為了運動員的安全,運動員落地時的速度不能超過4m/s,求:

(1) 運動員(含傘包)展開降落傘后所受的空氣阻力f

(2) 為了運動員的安全,展開傘時的最大速度是多少?

(3) 如果以下落的快慢決定比賽的勝負,為了贏得比賽的勝利,運動員在空中運動的最短時間是多大?

【答案】11440N,豎直向上;(240 m/s;(38.5 s

【解析】試題分析:(1) 根據(jù)牛頓第二定律可解得運動員所受的阻力;

(2)利用運動員整個過程所下落的高度等運動員自由下落和勻減速的位移之和,即可求解出運動員展開傘時的速度;

(3)分別求出運動員自由下落的時間和勻減速的時間即為運動員在空中運動的時間。

解:(1)根據(jù)牛頓第二定律可知, ,即;

(2)從運動員展開傘到落地過程,設(shè)運動員展開傘時速度為,由運動學知識可得: ,其中, ,代入數(shù)據(jù)解得:

(3)設(shè)運動員在空中的最短時間為t,則有:自由下落時間為: 運動員展開傘到落地過程的時間為: ,所以時間

點晴:解決本題關(guān)鍵是分析清楚運動員整個過程的運動情形,開始運動員做自由落體,展開傘后做勻減速運動,根據(jù)牛頓第二定律和勻變速運動的規(guī)律即可求解。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,無限長通電直導線MN固定在絕緣水平面上,導線中通有圖乙所示的電流i(沿NM方向為正)。與R組成閉合電路的導線框ABCD同直導線處在同一水平面內(nèi),AB邊平行于直導線,則

A. 0~t0時間內(nèi),流過R的電流方向為C→R→D

B. t0~2t0時間內(nèi),流過R的電流方向為C→R→D

C. 0~t0時間內(nèi),導線框所受安掊力的大小先增大后減小

D. t0~2t0時間與2t0~3t0時間內(nèi),導線框所受安培力的方向均向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電磁泵模型簡化為一個長方體,ab邊長為L1,左右兩側(cè)面是邊長為L2的正方形在泵頭通入導電劑后液體的電阻率為ρ,泵體所在處有方向垂直側(cè)面向外的磁場B,把泵體的上下兩表面接在電壓為U(內(nèi)阻不計)的電源上,理想電流表示數(shù)為I,若電磁泵和水面高度差為h,不計水在流動中和管壁之間的阻力,重力加速度為g。則

A. 泵體上表面應接電源負極

B. 電源提供的電功率為

C. 增大液體的電阻率可獲得更大的抽液高度

D. 在t時間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m,這部分水離開電磁泵時的動能為UItmghI2t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組的同學用如圖1所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣,實驗所用交流電源的頻率為50Hz。

(1)甲同學實驗時得到的紙帶點跡清晰且第1點與第2點間的距離為1.5cm,則造成該現(xiàn)象的主要操作原因是____________ 。

(2)乙同學按正確操作也得到一條點跡清晰的紙帶,在紙帶上選取一個點為計時零點,測出后面各點到該計時零點的距離h,及記錄各點對應的時刻t,作出圖象如圖2所示,由實驗測得當?shù)刂亓铀俣?/span>g=_________ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),該同學從資料上查得當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>9.8m/s2,他發(fā)現(xiàn)重力加速度g的測量值與實際值有差異,造成這個差異的原因可能為________________ 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】超導電磁船是一種不需要螺旋槳推進的低噪音新型船,如圖是電磁船的簡化原理圖,ABCD是與電源相連的導體板,ABCD之間部分區(qū)域浸沒在海水中并有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場(磁場由固定在船上的超導線圈產(chǎn)生,其獨立電路部分未畫出),以下說法正確的是

A. 使船前進的力,是磁場對海水中電流的安培力

B. 要使船前進,海水中的電流方向從CD板指向AB

C. 同時改變磁場的方向和電源正負極,推進力方向?qū)⑴c原方向相反

D. 若接入電路的海水電阻為R,其兩端的電壓為U,則船在海水中前進時,ABCD間海水中的電流強度小于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】撐桿跳高是一項技術(shù)性很強的體育運動,完整的過程可以簡化成三個階段:持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落。撐桿跳高的過程中包含很多物理知識,下列說法正確的是

A. 持桿助跑過程,重力的反作用力是地面對運動員的支持力

B. 撐桿起跳上升階段,彎曲的撐桿對人的作用力大于人對撐桿的作用力

C. 撐桿起跳上升階段先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

D. 最高點手已離開撐桿,運動員還能繼續(xù)越過橫桿,是因為受到了一個向前的沖力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的裝置可以做許多力學實驗。以下說法正確的是_____

A.利用此裝置測量物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,需要調(diào)整長木板的傾斜度來平衡摩擦力

B.利用此裝置做研究勻變速直線運動的實驗時,不需要消除小車和木板間的摩擦阻力的影響

C.利用此裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜度

D.利用此裝置驗證“系統(tǒng)機械能守恒”時,不必適當墊高木板左端以消除小車和木板間的摩擦阻力的影響

E.利用此裝置探究“恒力做功與動能改變的關(guān)系”時、應將木板帶打點計時器的一端適當墊高,這樣做的目的是利用小車重力沿斜面的分力平衡小車運動中所受阻力的影響

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為內(nèi)徑均勻的U型管,其內(nèi)部盛有水銀,右端封閉空氣柱長12cm,左端被一重力不計的活塞封閉一段長為10cm的空氣柱,當環(huán)境溫度t1=270C時,兩側(cè)水銀面的高度差為2cm,已知大氣壓強p0=75cmHg,

①當環(huán)境溫度保持不變時,向左側(cè)活塞上注水銀(左側(cè)玻璃管足夠長)要使兩側(cè)下部分水銀面的高度相等,應向左側(cè)活塞上注入的水銀柱的長度為多少

②對右管中氣體加熱,當右管中氣體溫度升高到多少時兩側(cè)下部分水銀高度差又變?yōu)?/span>2cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】寧波高中科技新苗項目的同學在一個連鎖機關(guān)游戲中,設(shè)計了一個如圖所示的起始觸發(fā)裝置:AB段是長度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿,BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿,DE段是長度為2R的水平桿,與AB桿稍稍錯開。豎直桿外套有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧,在彈簧上端放置質(zhì)量為m的套環(huán)。每次將彈簧的長度壓縮至P點后鎖定,設(shè)PB的高度差為h,解除鎖定后彈簧可將套環(huán)彈出,在觸發(fā)器的右側(cè)有多米諾骨牌,多米諾骨牌的左側(cè)最高點QP點等高,且與E的水平距離為x(可以調(diào)節(jié)),已知彈簧鎖定時的彈性勢能Ep=10mgR,套環(huán)P與水平桿DE段的動摩擦因數(shù)μ=0.5,與其他部分的摩擦可以忽略不計,不計套環(huán)受到的空氣阻力及解除鎖定時的彈性勢能損失,不考慮伸縮豎直桿粗細變化對套環(huán)的影響,重力加速度為g。求:

(1)h=7R時,套環(huán)到達桿的最高點C處時的速度大;

(2)(1)問中套環(huán)運動到最高點C時對桿作用力的大小和方向;

(3)h3R10R連續(xù)可調(diào),要使該套環(huán)恰能擊中Q點,則x應該在哪個范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?

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