【题目】如图所示,运动员及所携带的全部设备的总质量为60kg,弹性绳原长为L=10m。运动员(可看作质点)从蹦极台(P点)自由下落,运动员在A点具有的动能最大,B点是运动员下落的最低点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)运动员下落第1s内重力势能的变化量;
(2)运动员下落6米时的动能;
(3)若PB间高度为H=16m,在下落过程中,弹性势能的最大值;
(4)试从加速度和速度角度分析运动员从P点开始下落第一次到达A点此过程的运动情况。
【答案】(1)重力势能减小;(2);(3);(4)见解析
【解析】
(1)运动员从静止下落到弹性绳拉直前做自由落体运动,则
运动员重力做正功,重力势能减小了
(2)运动员下落的过程中机械能守恒,则
(3)从,以运动员和弹性绳为研究对象,系统机械能守恒,则
(4)运动员从静止下落到弹性绳拉直前做自由落体运动;从弹性绳拉直到,对运动员应用牛顿第二定律可知
随着运动员下落,弹性绳弹力增大,所以运动员做加速度减小的加速度运动;从,对运动员应用牛顿第二定律
随着运动员下落,弹性绳弹力增大,运动员做加速度增大的减速运动,直至点速度减为0。
综合上述分析可知运动员从,先做自由落体运动,后做加速度减小的加速运动,在点时速度达到最大。
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【题目】如图,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,当质量为m的火车以速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力的作用,下面分析正确的
A. 此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供
B. 若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用
C. 若火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用
D. 无论火车以何种速度行驶,对内侧轨道都有侧压力作用
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【题目】图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池;、、、和是固定电阻,是可变电阻;表头的满偏电流为,内阻为。虚线方框内为换挡开关,端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,分别为:直流电压挡和挡,直流电流挡和挡,欧姆挡。
①图中的端与_________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接;
②关于的使用,下列说法正确的是_________;
A. 在使用多用电表之前,调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B. 使用欧姆挡时先将两表笔短接,调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C. 使用电流挡时,调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
③根据题目给出的条件可得_________,___________;
④某次测量时该多用电表指针位置如图所示。若此时端是与“1”相连的,则多用电表读数为_________;若此时端是与“3”相连的,则读数为__________;若此时端是与“5”相连的,则读数为_________。(注明单位)
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【题目】运动员在撑杆跳起和越杆下落的过程中,如果不考虑空气阻力等其他因素的影响,有关能量变化的下列说法中,正确的是( )
A.当杆弯曲程度最大时,人具有的机械能最小
B.运动员在最高点时,重力势能和撑杆弹性势能都是最大
C.运动员越过横杆下落过程中,机械能在不断减小
D.人在脱离杆之前,人始终对杆做正功
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【题目】学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(b)所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:
(1)图(a)所示的实验装置中,传感器K的名称是____________:
(2)图(b)的图像中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是______(按顺序填“甲、乙、丙”);C点高度h=0.05m,则C点的动能为___J,C点的重力势能为________J;C点的速度大小为_________。(保留2位小数)
(3)根据(b)图,可以得出的结论是:在____ 物体动能和势能发生转化,其____。
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【题目】如图所示,电源电动势E为6V,其内阻r=2,电阻R为8,电动机M的线圈电阻RM=2。当开关S闭合时,电阻R消耗的电功率为2W,则电动机输出的机械功率是( )
A.0.5W
B.1.5W
C.2W
D.3.56W
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【题目】我国计划于2020年择机发射火星探测器,以实现火星环绕和着陆巡视。如图所示,假定火星探测器在距火星表面高度为h的轨道上做圆周运动的周期为T,已知火星半径为R,引力常量为G,根据以上数据,不可能估算出的物理量是( )
A.火星的质量与表面重力加速度B.火星的密度与第一宇宙速度
C.火星探测器的动能与所受引力D.火星探测器的线速度与加速度
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【题目】我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空,此飞行轨道示意图如图所示,探测器从地面发射后奔向月球,在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,Q为轨道Ⅱ上的近月点。下列关于“嫦娥三号”的运动,正确的说法是( )
A.在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度
B.在轨道Ⅱ上经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度
C.发射速度一定大于7.9 km/s
D.在轨道Ⅱ上从P到Q的过程中速率不断增大
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【题目】如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定.开始时连线带球拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时的速度恰好为零.问:
【1】A、B两点的电势差UAB为多少?
【2】电场强度为多少?
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