分析 (1)通過平均速度的定義,并勻變速運(yùn)動(dòng)加速度和速度的關(guān)系求得速度之比、加速度之比;
(2)通過機(jī)械能守恒求得D點(diǎn)的最小速度,然后由牛頓第二定律求得最小支持力;
(3)根據(jù)能量守恒得到消耗的體能.
解答 解:(1)運(yùn)動(dòng)員在②④上做勻變速運(yùn)動(dòng),故兩段運(yùn)動(dòng)的平均速度之比¯vAB¯vEF=ABt1EFt2=23;
運(yùn)動(dòng)員在BCDE上運(yùn)動(dòng)過程只有重力做功,故機(jī)械能守恒,那么,運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)和E點(diǎn)的速度相同,設(shè)都為v1;
那么,在②上的加速度為:a1=v1−¯vAB12t1=v1t1
在④上的加速度為:a2=¯vEF−v112t2=32¯vAB−v112×13t1=34v1−v116t1=−32v1t1;
故運(yùn)動(dòng)員在這兩坡段運(yùn)動(dòng)加速度大小之比a1a2=23;
(2)運(yùn)動(dòng)員的空中動(dòng)作一般須在54km/h到68km/h的速度下才能成功完成,即為:15m/s≤vF≤1709m/s;
運(yùn)動(dòng)員從D到F運(yùn)動(dòng)過程只有重力做功,機(jī)械能守恒,故有:\frac{1}{2}m{{v}_{D}}^{2}=mg(h+R-Rcos60°)+\frac{1}{2}m{{v}_{F}}^{2};
對運(yùn)動(dòng)員在D點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律可得:{F}_{N}=mg+\frac{m{{v}_{D}}^{2}}{R};
故vF越小,vD越小,F(xiàn)N越�。凰�,vFmin=15m/s,{v}_{Dmin}=\sqrt{335}m/s,F(xiàn)Nmin=7300N;
(3)A到F過程只有重力做功,機(jī)械能守恒,故由能量守恒可知:助滑過程中他不需要消耗體能.
答:(1)某運(yùn)動(dòng)員選擇由A點(diǎn)無初速滑下,測得他在②、④兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為t1:t2=3:1,且已知AB=2EF,則運(yùn)動(dòng)員在這兩坡段運(yùn)動(dòng)平均速度之比為\frac{2}{3},加速度之比為\frac{2}{3};
(2)另一質(zhì)量60kg的運(yùn)動(dòng)員,選擇高h(yuǎn)=4m的跳臺(tái),他要成功完成動(dòng)作,在過渡區(qū)最低點(diǎn)D處至少要承受7300N的支持力;
(3)為了能成功完成空中動(dòng)作,助滑過程中他不需要消耗體能.
點(diǎn)評 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對物體進(jìn)行受力分析,求得合外力及運(yùn)動(dòng)過程做功情況,然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | φM<φN | B. | vM>vN | C. | aM>aN | D. | EpM>EPN |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 第10s末空降兵打開降落傘,此后做勻減速運(yùn)動(dòng)至第15s末 | |
B. | 0-10s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力 | |
C. | 0-10s內(nèi)空降兵的速度和加速度都在增大 | |
D. | 在10s-15s時(shí)間里空降兵豎直方向的加速度方向向上,大小在逐漸減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 副線圈兩端M、N的輸出電壓不變 | |
B. | 副線圈輸電線等效電阻R上的電壓減小 | |
C. | 通過燈泡L1的電流增大 | |
D. | 原線圈中的電流增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 6kg•m/s | B. | 5.9kg•m/s | C. | 12kg•m/s | D. | 5×102kg•m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 貨物所受合力沿傳送帶向上 | B. | 重力對貨物做正功 | ||
C. | 支持力對貨物做負(fù)功 | D. | 摩擦力對貨物做正功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 桿OA對A球做正功 | B. | .桿AB對B球不做功 | ||
C. | 桿AB對A球做負(fù)功 | D. | 桿AB對B球做正功 |
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