【题目】低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱。如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H=179m的悬崖边跳伞时的情景。运动员离开悬崖时先做自由落体运动,一段时间后,展开降落伞,以a=8m/s2的加速度匀减速下降,已知运动员和伞包的总质量为80kg,为了运动员的安全,运动员落地时的速度不能超过4m/s,求:
(1) 运动员(含伞包)展开降落伞后所受的空气阻力f;
(2) 为了运动员的安全,展开伞时的最大速度是多少?
(3) 如果以下落的快慢决定比赛的胜负,为了赢得比赛的胜利,运动员在空中运动的最短时间是多大?
【答案】(1)1440N,竖直向上;(2)40 m/s;(3)8.5 s
【解析】试题分析:(1) 根据牛顿第二定律可解得运动员所受的阻力;
(2)利用运动员整个过程所下落的高度等运动员自由下落和匀减速的位移之和,即可求解出运动员展开伞时的速度;
(3)分别求出运动员自由下落的时间和匀减速的时间即为运动员在空中运动的时间。
解:(1)根据牛顿第二定律可知, ,即;
(2)从运动员展开伞到落地过程,设运动员展开伞时速度为,由运动学知识可得: ,其中, , ,代入数据解得: ;
(3)设运动员在空中的最短时间为t,则有:自由下落时间为: ,运动员展开伞到落地过程的时间为: ,所以时间。
点晴:解决本题关键是分析清楚运动员整个过程的运动情形,开始运动员做自由落体,展开伞后做匀减速运动,根据牛顿第二定律和匀变速运动的规律即可求解。
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲所示,无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上,导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正)。与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内,AB边平行于直导线,则
A. 0~t0时间内,流过R的电流方向为C→R→D
B. t0~2t0时间内,流过R的电流方向为C→R→D
C. 0~t0时间内,导线框所受安掊力的大小先增大后减小
D. t0~2t0时间与2t0~3t0时间内,导线框所受安培力的方向均向右
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】电磁泵模型简化为一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ,泵体所在处有方向垂直侧面向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,理想电流表示数为I,若电磁泵和水面高度差为h,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g。则
A. 泵体上表面应接电源负极
B. 电源提供的电功率为
C. 增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度
D. 在t时间内抽取水的质量为m,这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-I2t
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某兴趣小组的同学用如图1所示的装置测量当地的重力加速度,实验所用交流电源的频率为50Hz。
(1)甲同学实验时得到的纸带点迹清晰且第1点与第2点间的距离为1.5cm,则造成该现象的主要操作原因是____________ 。
(2)乙同学按正确操作也得到一条点迹清晰的纸带,在纸带上选取一个点为计时零点,测出后面各点到该计时零点的距离h,及记录各点对应的时刻t,作出图象如图2所示,由实验测得当地重力加速度g=_________ m/s2(结果保留两位有效数字),该同学从资料上查得当地的重力加速度为9.8m/s2,他发现重力加速度g的测量值与实际值有差异,造成这个差异的原因可能为________________ 。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,AB和CD是与电源相连的导体板,AB与CD之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由固定在船上的超导线圈产生,其独立电路部分未画出),以下说法正确的是
A. 使船前进的力,是磁场对海水中电流的安培力
B. 要使船前进,海水中的电流方向从CD板指向AB板
C. 同时改变磁场的方向和电源正负极,推进力方向将与原方向相反
D. 若接入电路的海水电阻为R,其两端的电压为U,则船在海水中前进时,AB与CD间海水中的电流强度小于
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识,下列说法正确的是
A. 持杆助跑过程,重力的反作用力是地面对运动员的支持力
B. 撑杆起跳上升阶段,弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力
C. 撑杆起跳上升阶段先处于超重状态后处于失重状态
D. 最高点手已离开撑杆,运动员还能继续越过横杆,是因为受到了一个向前的冲力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示的装置可以做许多力学实验。以下说法正确的是_____
A.利用此装置测量物块与长木板之间的动摩擦因数时,需要调整长木板的倾斜度来平衡摩擦力
B.利用此装置做研究匀变速直线运动的实验时,不需要消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
C.利用此装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中,通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板的倾斜度
D.利用此装置验证“系统机械能守恒”时,不必适当垫高木板左端以消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
E.利用此装置探究“恒力做功与动能改变的关系”时、应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力平衡小车运动中所受阻力的影响
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为内径均匀的U型管,其内部盛有水银,右端封闭空气柱长12cm,左端被一重力不计的活塞封闭一段长为10cm的空气柱,当环境温度t1=270C时,两侧水银面的高度差为2cm,已知大气压强p0=75cmHg,
①当环境温度保持不变时,向左侧活塞上注水银(左侧玻璃管足够长)要使两侧下部分水银面的高度相等,应向左侧活塞上注入的水银柱的长度为多少
②对右管中气体加热,当右管中气体温度升高到多少时两侧下部分水银高度差又变为2cm
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】宁波高中科技新苗项目的同学在一个连锁机关游戏中,设计了一个如图所示的起始触发装置:AB段是长度连续可调的竖直伸缩杆,BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆,DE段是长度为2R的水平杆,与AB杆稍稍错开。竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧,在弹簧上端放置质量为m的套环。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定,设PB的高度差为h,解除锁定后弹簧可将套环弹出,在触发器的右侧有多米诺骨牌,多米诺骨牌的左侧最高点Q和P点等高,且与E的水平距离为x(可以调节),已知弹簧锁定时的弹性势能Ep=10mgR,套环P与水平杆DE段的动摩擦因数μ=0.5,与其他部分的摩擦可以忽略不计,不计套环受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失,不考虑伸缩竖直杆粗细变化对套环的影响,重力加速度为g。求:
(1)当h=7R时,套环到达杆的最高点C处时的速度大小;
(2)在(1)问中套环运动到最高点C时对杆作用力的大小和方向;
(3)若h在3R至10R连续可调,要使该套环恰能击中Q点,则x应该在哪个范围内调节?
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com