【題目】低空跳傘是一種極限運(yùn)動(dòng),一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落過(guò)程中所受空氣阻力隨下落速度的增大而增大,而且速度越大空氣阻力增大得越快。因低空跳傘下落的高度有限,導(dǎo)致在空中調(diào)整姿態(tài)、打開傘包的時(shí)間較短,所以其危險(xiǎn)性比高空跳傘還要高。
一名質(zhì)量為70kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員背有質(zhì)量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下,且一直沿豎直方向下落,其整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖象如圖所示。已知2.0s末的速度為18m/s , 10s末拉開繩索開啟降落傘,16.2s時(shí)安全落地,并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上。g取10m/s2 , 請(qǐng)根據(jù)此圖象估算:
(1)起跳后2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員(包括其隨身攜帶的全部裝備)所受平均阻力的大;
(2)運(yùn)動(dòng)員從腳觸地到最后速度減為零的過(guò)程中,若不計(jì)傘的質(zhì)量及此過(guò)程中的空氣阻力,則運(yùn)動(dòng)員所需承受地面的平均沖擊力多大;
(3)開傘前空氣阻力對(duì)跳傘運(yùn)動(dòng)員(包括其隨身攜帶的全部裝備)所做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
【答案】
(1)
由v-t圖可知,起跳后前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)近似是勻加速直線運(yùn)動(dòng),其加速度為
=9.0m/s2
設(shè)運(yùn)動(dòng)員所受平均阻力為f,根據(jù)牛頓第二定律有:m總g–f=m總a
解得f=m總(g–a)=80N
(2)
由v-t圖可知,運(yùn)動(dòng)員腳觸地時(shí)的速度v2=5.0m/s,經(jīng)時(shí)間t2=0.2s速度減為零,設(shè)此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員所受平均沖擊力大小為F,根據(jù)動(dòng)量定理有
解得F=2450N
(3)
由v-t圖可知,10s末開傘時(shí)的速度v=40m/s,開傘前10s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度約為
m
(說(shuō)明:得出280m~320m均可得分。)
設(shè)前10s內(nèi)空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做功為W,根據(jù)動(dòng)能定理有
解得W=-1.73×105J。
【解析】(1)由v-t圖可知,起跳后前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)近似是勻加速運(yùn)動(dòng),讀出加速度值,由牛頓第二定律求出阻力大。2)由v-t圖可知,運(yùn)動(dòng)員腳觸地時(shí)的速度為v2=5.0m/s,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2=0.2s速度減為0,根據(jù)動(dòng)量定理求解.(3)由v-t圖讀出開傘前運(yùn)動(dòng)員下落高度,在這個(gè)過(guò)程中,重力和空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功,根據(jù)動(dòng)能定理求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng).現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R=0.5m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:
(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0;
(2)物塊的落地點(diǎn)與轉(zhuǎn)臺(tái)的圓心O之間的水平距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,他在離地面224m高處,由靜止開始在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).一段時(shí)間后,立即打開降落傘,以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降,為了運(yùn)動(dòng)員的安全,要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不得超過(guò)5m/s.g取10m/s2 . 求:
(1)運(yùn)動(dòng)員展開傘時(shí),離地面的最小高度;
(2)運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某質(zhì)點(diǎn)向東運(yùn)動(dòng)6m,又向西運(yùn)動(dòng)10m,則這段時(shí)間內(nèi)它運(yùn)動(dòng)的路程和位移大小分別是( 。
A.4m,4mB.4m,-4mC.16m,4mD.16m,-4m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)中,選定一條紙帶如圖所示,每相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未打出,其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn),電源頻率為50HZ . 測(cè)得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.
(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)4時(shí),小車的速度為:v4=m/s.
(2)該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的大小a=m/s2 . (結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,下列說(shuō)法中正確的是()
A.只要物體的速度大小不變,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不變
B.若物體的位移變化,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變
C.若物體受到幾個(gè)力的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變
D.物體的合外力為零,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】水平恒定推力F1和F2分別作用于水平面上原來(lái)靜止的、質(zhì)量相等的a、b兩物體上,作用一段時(shí)間后撤去推力,由于慣性.物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后才能停下,兩物體的v﹣t圖象如圖所示,已知圖中線段AB∥CD,則()
A.a物體受到的摩擦力小于b物體受到的摩擦力
B.a物體受到的摩擦力大于b物體受到的摩擦力
C.F1的沖量大于F2的沖量
D.F1的沖量小于F2的沖量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有關(guān)摩擦力的以下說(shuō)法中正確的是( )
A.摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一定在同一直線上
B.滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
C.有彈力就有摩擦力,有摩擦力就有彈力
D.滑動(dòng)摩擦力的方向可能與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)重為30N的物體,放在傾角θ=30°的斜面上靜止不動(dòng),若用F=5N的豎直向上的力提物體,物體仍靜止,下述結(jié)論正確的是 ( )
A. 物體受到的摩擦力減小5N B. 物體對(duì)斜面的作用力減小5N
C. 斜面受到的壓力減小5N D. 物體受到的合外力減小5N
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