【題目】我國將于2022年舉辦冬奧會,跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一.如圖所示,質(zhì)量kg的運動員從長直助滑道ABA處由靜止開始,在無助力的情況下以加速度m/s2勻加速滑下,到達B點時速度m/s,AB的豎直高度差m.為了改變運動員的運動方向,在助滑道與起跳臺D點之間用一段彎曲滑道BCD銜接,BC點的高度差m,CD點的高度差m,忽略BCD上的摩擦(m/s2).求:

(1)運動員離開起跳臺時的速度;

(2)AB段的傾斜角度;

(3)運動員在AB段下滑時受到阻力Ff的大。

(4)實際上,BCD段上的摩擦力,以及運動過程中的空氣阻力是不可避免的.運動員為了能在離開跳臺后,跳得更高,如果你是教練員,請用學(xué)習(xí)過的物理知識指導(dǎo)運動員(至少提出兩點意見).

【答案】(1)24.41m/s;(2)37°;(3)144N;(4)見解析

【解析】

在滑道BCD上運動只有重力做功,機械能守恒即可求得速度;在AB滑道上做初速為零的勻加速直線運動,根據(jù)速度位移公式求得位移,利用幾何關(guān)系傾角;AB段上由牛頓第二定律得阻力;

(1)因為忽略BCD上的摩擦,所以運動員在滑道BCD上運動只有重力做功,所以根據(jù)機械能守恒定律則有:

代入數(shù)據(jù)得:

(2)由于運動員在AB滑道上做初速為零的勻加速直線運動,根據(jù)運動學(xué)公式:

所以:

設(shè)AB段的傾斜角度為θ,則有:

故:

(3)運動員在AB段受力分析如圖所示:根據(jù)牛頓第二定律,運動員在沿滑道AB方向有:

所以

4詳解】

可以在AB滑道增加助力,以增加到達B點的速度

改變?nèi)梭w的姿勢,減小與空氣接觸的正對面積也可以減小運動員與空氣的阻力

在跳臺D點利用撐桿增加助力,可以增加起跳高度

盡量減小滑板的摩擦力

練習(xí)冊系列答案
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【題目】在水平面上,一物體在水平力F作用下運動,其水平力隨時間t變化的圖像及物體運動的V-t圖像如圖。由兩個圖像可知( )

A. 10S內(nèi)水平力F做的功為40J

B. 克服摩擦力做的功為32J

C. 摩擦力為1N

D. 2-6s合力做功8J

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【題目】如圖所示電路,電源電動勢為3V,內(nèi)阻為,滑動變阻器總電阻為.閉合電鍵,在滑片從a移到b的過程中,電源總功率的最小值為1W,變阻器消耗的最大功率為2W.

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【題目】如圖所示的U-I圖像,直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系,直線為某一電阻的伏安特性曲線,用該電源直接與電阻R連接成閉合回路,由圖可知( )

A. R的阻值為1.5Ω

B. 電源電動勢為3V,內(nèi)阻為0.5Ω

C. 電源的輸出功率為3.0W

D. 電源內(nèi)部消耗的功率為1.5W

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【題目】用單擺測重力加速度的實驗中,某同學(xué)的操作步驟如下:

a.取一根細線,下端系住直徑為cm的金屬小球,上端固定在鐵架臺上;

b.用米尺量得固定點到小球上端之間細線的長度cm;

c.在擺線偏離豎直方向小于的位置靜止釋放小球;

d.用秒表記錄小球完成50次全振動的總時間

(1)根據(jù)上述測量數(shù)據(jù),可以得到:擺長L____m;周期T________s;測得重力加速度_____

(2)可以通過改變擺長重復(fù)實驗,測得多組擺長L和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù),然后以L為橫坐標、_______為縱坐標,可以畫出如圖所示的圖線.若圖線上選取兩個點坐標,求出其斜率K,則由此數(shù)據(jù)可以算出重力加速度大小為________

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【題目】如圖所示,在水平面內(nèi)固定一光滑的足夠長的“U”型金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=1m,整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感強度B=0.5T.一質(zhì)量為m=1.5kg的導(dǎo)體棒以a=2m/s2的加速度從靜止開始向右做切割磁感線運動,導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω,定值電阻R=0.2Ω,其余電阻忽略不計.求:

(1)從運動開始2秒的時間內(nèi),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小?

(2)2秒時導(dǎo)體棒兩端的電壓和R上的電功率大?

(3)2秒時,作用在導(dǎo)體棒上的拉力F的大。

(4)從運動開始2秒的時間內(nèi),作用在導(dǎo)體棒上的拉力F36J功,求導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的熱量是多少?

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【題目】圖中虛線為一組間距相等的同心圓,圓心處固定一帶正電的點電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場,實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡,ab、c三點是實線與虛線的交點。則該粒子( )

A. 帶負電

B. c點受力最大

C. b點的電勢能大于在c點的電勢能

D. a點到b點的動能變化大于有b點到c點的動能變化

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【題目】如圖所示,在光滑地面上并排放兩個相同的木塊,長度皆為l=1.00m,在左邊木塊的最左端放一小金屬塊,它的質(zhì)量等于一個木塊的質(zhì)量,開始小金屬塊以初速度v0=2.00m/s向右滑動,金屬塊與木塊之間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.10,g取10m/s2,求:木塊的最后速度.

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【題目】如圖電路中,電源電動勢為E、內(nèi)阻為rR0為定值電阻,電容器的電容為C.閉合開關(guān)S,增大可變電阻R的阻值,電壓表示數(shù)的變化量為△U,電流表示數(shù)的變化量為△I,則( )

A.電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的比值不變

B.變化過程中△U△I的比值保持不變

C.電阻R0兩端電壓減小,減小量為△U

D.電容器的帶電量減小,減小量為C△U

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