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9.极限运动是由多项成型运动项目以及游戏、生活和工作中的各种动作演变而来,它包括BMX、滑板、攀岩、冲浪、水上摩托、蹦极跳、轮滑等运动项目,是以年轻人参与为主的高难度观赏性体育运动.如图是滑板在坡式 (DOWNHILL) 比赛中通过路肩的情景.已知运动员连同装备的质量m=60kg,滑上路肩时的初速度v0=5m/s,在t=2.0s 的时间内向下匀加速滑过,x=17m、倾为θ=25°的斜坡路肩,求(取g=10m/s2,sin25°=0.42)
(1)运动员的加速度大小
(2)运动员受到的阻力大小(包括空气阻力和摩擦阻力).

分析 (1)运动员做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动员下滑过程中的加速度.
(2)根据牛顿第二定律求出运动员受到的阻力大小.

解答 解:(1)运动员做匀加速直线运动,由x=v0t+$\frac{1}{2}$at2得:
   a=$\frac{2(x-{v}_{0}t)}{{t}^{2}}$=$\frac{2×(17-5×2)}{{2}^{2}}$=3.5m/s2
(2)根据牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma
解得:f=42N
答:(1)运动员的加速度大小是3.5m/s2
(2)运动员受到的阻力大小是42N.

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,这类问题往往先求加速度.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

19.如图1,用斜面、长木板、薄木垫、小车、吊盘及钩码、砝码灯装置做“探究牛顿第二定律实验”,回答下面问题:

(1)按实验要求安装好器材后,应按一定步骤进行实验,下述操作步骤的安排顺序不尽合理,请将合理的顺序(以字母代号)填写在横线上BCDAE.
A.保持小车质量不变,改变吊盘力钩码的质量,测出加速度,重复几次;
B.用天平测出小车质量M和吊盘的质量m0
C.平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动;
D.挂上吊盘,放进钩码,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列的点;
E.根据测量的数据,画出a-F的图线.
(2)实验中甲、乙两位同学根据实验数据画出小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图2中的直线Ⅰ和直线Ⅱ,直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大,明显超出了误差范围.下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的选项是BC(填选项代号).
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(3)如图3给出了该次实验中某同学打出的一条纸带,其中1、2、3、4、5为计数点,每相邻两个计数点还有四个点未画出,其中x1=1.41cm,x2=1.91cm,x3=2.39cm,x4=2.91cm.实验所用交流电的频率为50Hz,由纸带数据计算可得计数点“4”所代表时刻的瞬时速度大小v4=0.265m/s,小车的加速度大小a=0.495m/s2.(结果保留三位有效数字)
(4)若小车质量M保持不变,所挂钩码质量m不断增加,则a-F图象中各点连成的曲线将不断延伸,如图4所示,则小车的加速度趋向值为g,绳子拉力的趋向值为Mg.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.欧姆定律不适用的导体有(  )
A.金属导体B.电解质溶液C.气态导体D.半导体元件

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示,在0≤x≤b、0≤y≤a的长方形区域中有一磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面向外.O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xOy平面内的第一象限内.己知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,最先从磁场上边界中飞出的粒子经历的时间为$\frac{T}{12}$,最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为$\frac{T}{3}$.不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则(  )
A.粒子的射入磁场的速度大小v=$\frac{Bqa}{m}$B.粒子圆周运动的半径r=2a
C.长方形区域的边长满足关系$\frac{b}{a}$=$\sqrt{3}$+1D.长方形区域的边长满足关系$\frac{b}{a}$=2$\sqrt{3}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.下列说法正确的是(  )
A.由E=$\frac{F}{q}$可知,电场强度与检验电荷所受的电场力成正比,与电荷量成反比
B.由F=BIL可知,一小段通电导体在某处不受安培力,说明此处一定无磁场
C.由R=ρ$\frac{l}{S}$可知,金属导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比
D.由R=$\frac{U}{I}$可知,导体中的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳的原长位置,b点是人静止悬挂时的平衡位置,c点是人所能到达的最低点,若把P点到a点的过程称为过程I,由a点到c点的过程称为过程II,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.过程II中人的机械能守恒
B.过程II中人的动量的改变量大小等于过程I中重力的冲量大小
C.过程II中人的动能逐渐减小到零
D.过程I中人的动量的改变量等于重力的冲量

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.重为200N的光滑球放在倾角为37°的斜面上,并用竖直挡板挡住,球处于静止状态,若使挡板由图示位置开始逆时针方向缓慢转动至水平位置,则在此过程中球对挡板的作用力的大小可能为下列哪些数值(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)?(  )
A.100NB.150NC.180ND.240N

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边有与公路平行的一行电线杆,相邻电线杆间的间隔均为50m,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度大小为v1=5m/s,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10s末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中不正确的是(  )
A.汽车运动的加速度大小为1 m/s2
B.汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/s
C.汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20 s
D.汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为10 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是:在每节车厢底部安装强磁铁(磁场方向向下),并且在沿途两条铁轨之间平放一系列线圈.下列说法中不正确的是(  )
A.线圈中的感应电动势的大小与列车速度无关
B.列车运动时,线圈中会产生感应电动势
C.列车速度越快,通过线圈的磁通量变化越慢
D.列车运动时,通过线圈的磁通量会发生变化

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