【題目】某運動員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升飛機上由靜止跳下,跳離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落,他打開降落傘后的速度圖線如圖a.降落傘用8根對稱的繩懸掛運動員,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,不計人所受的阻力,打開傘后傘所受阻力f與速度v成正比,即f=kv(g10ms2sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:

(1)打開降落傘前人下落的距離為多大?

(2)求阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度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】

試題由圖a可知,打開降落傘瞬間人的速度為v020m/s

根據(jù)自由落體運動規(guī)律可知,打開降落傘前人自由下落的距離為:h20m

由圖a可知,當(dāng)運動員下落速度為v5m/s時,速度不再變化,即勻速下落,此時對人和傘整體受重力(Mm)g和空氣阻力f作用,根據(jù)平衡條件有:f(Mm)g ①

又因為有:fkv ②

①②式聯(lián)立解得:k200N·s/m

打開傘瞬間對人和傘整體,根據(jù)牛頓第二定律有:kv0(Mm)g(Mm)a

解得:ag30m/s2,方向豎直向上

設(shè)此時每根繩的拉力為T,對運動員根據(jù)牛頓第二定律有:8Tsin53°MgMa

解得:T312.5N

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】如圖所示,勻強磁場垂直于豎直平面向外,磁感應(yīng)強度大小為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L=0.8m,電阻R=4Ω,其余兩邊電阻不計,F(xiàn)有長也為L=0.8m、電阻不計的金屬棒,在外力作用下從緊貼導(dǎo)軌BC處以某一初速度v0沿框架豎直向上運動,運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,BC邊消耗的電功率保持P=0.16W不變,sin53°=0.8,cos53°=0.6,則下列說法中正確的是( )

A. 該過程中金屬棒做勻速直線運動

B. 金屬棒的初速度v0=2m/s

C. 金屬棒向上運動0.2m時的速度為v=4m/s

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

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為靜電除塵機理圖,廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū),放電極和集塵極加上高壓電場,使塵埃帶上負電,塵埃只在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積,達到除塵目的,圖中虛線為電場線(方向未標(biāo)出)。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電量變化,則(

A. 電場線方向由集塵極指向放電極

B. 圖中A點場強小于B點場強

C. 沿水平方向進入的塵埃在遷移過程中可以做類平拋運動

D. 塵埃在遷移過程中電勢能減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個傾角相同的滑竿上分別套有A、B兩個質(zhì)量均為m圓環(huán),兩個圓環(huán)上分別用細線懸吊兩個質(zhì)量均為M的物體C、D,當(dāng)它們都沿滑竿向下滑動并保持相對靜止時,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+Mgcosθ

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

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 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,另一端繞過滑輪,如圖所示,現(xiàn)用恒力水平向左拉小滑塊的同時,用恒力拉繩子的另一端,使滑塊從A點由靜止開始沿地面向右運動,已知BCA點右方的兩點,且AB=2BC,小滑塊到達A點時繩子與水平方向的夾角為30°,小滑塊到達B點時繩子與水平方向的夾角為45°,不計滑輪大小以及繩子與滑輪的摩擦,則以下說法正確的是

A. 滑塊從A點運動到C點加速度先變小再變大

B. 滑塊從A點運動到B點恒力做的功是從B點運動到C點做的功的2

C. 滑塊從A點到C點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B點時動能為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有下列幾種情景,請根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景的分析和判斷正確的說法  

A. 火車勻速率轉(zhuǎn)彎時,因速度大小不變,故加速度為零

B. 點火后即將升空的火箭,因火箭還沒運動,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

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 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摩擦滑動,容器的橫截面積為S.開始時氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個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)在此過程中的密閉氣體的內(nèi)能增加了多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)想運用如圖甲所示的實驗電路,測量未知電阻Rx的阻值,電流表A的內(nèi)阻和電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢,實驗過程中電流表的讀數(shù)始終符合實驗要求。

為了測量未知電阻Rx的阻值,他在閉合開關(guān)之前應(yīng)該將兩個電阻箱的阻值調(diào)至__________(填最大最小),然后閉合開關(guān)K1,將開關(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,電流表A讀數(shù)仍為I0,則該未知電阻的阻值Rx=____________Ω。

為了測量電流表A的內(nèi)阻RA和電源(內(nèi)阻忽略不計)的電動勢E,他將R1的阻值調(diào)到R1=1.5Ω,R2調(diào)到最大,將開關(guān)K2調(diào)至2位置,閉合開關(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)的電動勢E=_______V。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運動的軌道艙,如圖所示。為了安全,返回艙與軌道艙對接時,必須具有相同的速度。已知返回艙返回過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,不計火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響, 則下列說法正確的是

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)無窮遠處萬有引力勢能為零,則地面處返回艙的引力勢能為mgR

C. 軌道艙的動能為

D. 若設(shè)無窮遠處萬有引力勢能為零,軌道艙的機械能為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案