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

(1) 運(yùn)動(dòng)員(含傘包)展開降落傘后所受的空氣阻力f；

(2) 為了運(yùn)動(dòng)員的安全，展開傘時(shí)的最大速度是多少?

(3) 如果以下落的快慢決定比賽的勝負(fù)，為了贏得比賽的勝利，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間是多大?

【答案】（1）1440N，豎直向上；（2）40 m/s；（3）8.5 s

【解析】試題分析：(1) 根據(jù)牛頓第二定律可解得運(yùn)動(dòng)員所受的阻力；

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

(3)分別求出運(yùn)動(dòng)員自由下落的時(shí)間和勻減速的時(shí)間即為運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

解：(1)根據(jù)牛頓第二定律可知， ，即；

(2)從運(yùn)動(dòng)員展開傘到落地過程，設(shè)運(yùn)動(dòng)員展開傘時(shí)速度為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識可得： ，其中， ， ，代入數(shù)據(jù)解得： ；

(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間為t，則有：自由下落時(shí)間為： ，運(yùn)動(dòng)員展開傘到落地過程的時(shí)間為： ，所以時(shí)間。

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

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

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

A. 0~t0時(shí)間內(nèi)，流過R的電流方向?yàn)镃→R→D

B. t0~2t0時(shí)間內(nèi)，流過R的電流方向?yàn)镃→R→D

C. 0~t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受安掊力的大小先增大后減小

D. t0~2t0時(shí)間與2t0~3t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)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(gè)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(dǎo)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(jì))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(jì)水在流動(dòng)中和管壁之間的阻力，重力加速度為g。則

A. 泵體上表面應(yīng)接電源負(fù)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(shí)間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m，這部分水離開電磁泵時(shí)的動(dòng)能為UIt－mgh－I2t

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組的同學(xué)用如圖1所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑢?shí)驗(yàn)所用交流電源的頻率為50Hz。

(1)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的紙帶點(diǎn)跡清晰且第1點(diǎn)與第2點(diǎn)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(xué)按正確操作也得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，在紙帶上選取一個(gè)點(diǎn)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，測出后面各點(diǎn)到該計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離h，及記錄各點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻t，作出圖象如圖2所示，由實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=_________ m／s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，該同學(xué)從資料上查得當(dāng)?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(shí)際值有差異，造成這個(gè)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(dǎo)電磁船是一種不需要螺旋槳推進(jìn)的低噪音新型船，如圖是電磁船的簡化原理圖，AB和CD是與電源相連的導(dǎo)體板，AB與CD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(qiáng)磁場(磁場由固定在船上的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生，其獨(dú)立電路部分未畫出)，以下說法正確的是

A. 使船前進(jìn)的力，是磁場對海水中電流的安培力

B. 要使船前進(jìn)，海水中的電流方向從CD板指向AB板

C. 同時(shí)改變磁場的方向和電源正負(fù)極，推進(jìn)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(jìn)時(shí)，AB與CD間海水中的電流強(qiáng)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(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動(dòng)，完整的過程可以簡化成三個(gè)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)手已離開撐桿，運(yùn)動(dòng)員還能繼續(xù)越過橫桿，是因?yàn)槭艿搅艘粋�(gè)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(xué)實(shí)驗(yàn)。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(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，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(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)中，通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜度

D．利用此裝置驗(yàn)證“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”時(shí)，不必適當(dāng)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(dòng)能改變的關(guān)系”時(shí)、應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)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(yùn)動(dòng)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(jì)的活塞封閉一段長為10cm的空氣柱，當(dāng)環(huán)境溫度t1=270C時(shí)，兩側(cè)水銀面的高度差為2cm，已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg,

①當(dāng)環(huán)境溫度保持不變時(shí)，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(yīng)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(dāng)右管中氣體溫度升高到多少時(shí)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(xiàng)目的同學(xué)在一個(gè)連鎖機(jī)關(guān)游戲中，設(shè)計(jì)了一個(gè)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(cuò)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(diǎn)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(diǎn)Q和P點(diǎn)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(shí)的彈性勢能Ep=10mgR，套環(huán)P與水平桿DE段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，與其他部分的摩擦可以忽略不計(jì)，不計(jì)套環(huán)受到的空氣阻力及解除鎖定時(shí)的彈性勢能損失，不考慮伸縮豎直桿粗細(xì)變化對套環(huán)的影響，重力加速度為g。求：

(1)當(dāng)h=7R時(shí)，套環(huán)到達(dá)桿的最高點(diǎn)C處時(shí)的速度大�。�

(2)在(1)問中套環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對桿作用力的大小和方向；

(3)若h在3R至10R連續(xù)可調(diào)，要使該套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，則x應(yīng)該在哪個(gè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)？

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同步練習(xí)冊答案