9.一直升機(jī)懸停在停離地1000m的高空,一質(zhì)量為50kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上跳下,10s后打開降落傘,已知打開降落傘阻力大小與速度大小成正比,將跳傘運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為豎直方向上的直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖所示,下落90s時(shí)跳傘運(yùn)動(dòng)員落到地面上,若降落傘的質(zhì)量不計(jì),則下列說法正確的是( 。
A.運(yùn)動(dòng)員打開降落傘前,其機(jī)械能保持不變
B.整個(gè)下落過程,運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功1.5kJ
C.運(yùn)動(dòng)員在前60s內(nèi)的平均速度大小為13.75m/s
D.打開降落傘的瞬間,運(yùn)動(dòng)員加速度大小為40m/s2

分析 速度時(shí)間圖象的斜率等于加速度,根據(jù)斜率分析加速度大小如何變化,判斷打開降落傘前運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)情況,可判斷其是否受到阻力,從而分析其機(jī)械能是否守恒.對(duì)整個(gè)下落過程,運(yùn)用動(dòng)能定理求克服阻力做功.根據(jù)x=vt求出60-90s內(nèi)的位移,可求得前60s內(nèi)的位移,再求前60s內(nèi)的平均速度.根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力和剛打開降落傘瞬間的阻力關(guān)系,由牛頓第二定律求運(yùn)動(dòng)員的加速度.

解答 解:A、0~10s內(nèi)圖線的斜率在減小,說明運(yùn)動(dòng)員做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),一定受到空氣阻力作用,所以其機(jī)械能減少,故A錯(cuò)誤.
B、整個(gè)下落過程,根據(jù)動(dòng)能定理得:mgh-Wf=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=0,解得,運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功 Wf=mgh=50×10×1000J=500kJ,故B錯(cuò)誤.
C、60-90s內(nèi)的位移為 x=vt=5×30=150m,運(yùn)動(dòng)員在前60s內(nèi)下落的位移 x′=h-x=1000m-150m=850m,所以運(yùn)動(dòng)員在前60s內(nèi)的平均速度大小為 $\overline{v}$=$\frac{x′}{t}$=$\frac{850}{60}$≈14.2m/s.故C錯(cuò)誤.
D、由圖知,打開降落傘的瞬間速度大小為v1=25m/s,最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2=5m/s,根據(jù)降落傘阻力大小與速度大小成正比,可知,運(yùn)動(dòng)員剛打開降落傘瞬間所受的阻力是勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的5倍,為 f=5mg,打開降落傘的瞬間,根據(jù)牛頓第二定律得:f-mg=ma,可得 a=4g=40m/s2.故D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題考查理解速度圖象問題的能力.關(guān)鍵根據(jù)圖線的斜率等于加速度,“面積”表示位移,來分析運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)情況.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.將一個(gè)小球以某一初速度豎直上拋,空氣阻力與速度大小成正比,且始終小于小球的重力.從拋出到落回拋出點(diǎn)的全過程中,下列判斷正確的是( 。
A.小球的加速度方向不變,大小先減小后增大
B.小球的加速度方向不變,大小一直在減小
C.上升經(jīng)歷的時(shí)間一定小于下降經(jīng)歷的時(shí)間
D.上升到最高點(diǎn)時(shí),小球的速度為零,加速度也為零

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.某同學(xué)用如圖1所示的裝置測(cè)定重力加速度.
(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為交流220.
(2)打出的紙帶如圖2所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的B端應(yīng)和重物相連接(選填“A”或“B”).

(3)已知電源頻率為50Hz,紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn),由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度大小為9.4 m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.飛機(jī)起飛過程可分為兩個(gè)勻加速運(yùn)動(dòng)階段,其中第一階段飛機(jī)的加速度為a1,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1.當(dāng)?shù)诙A段結(jié)束時(shí),飛機(jī)剛好達(dá)到規(guī)定的起飛速度v0.飛機(jī)起飛過程中,在水平直跑道上通過的路程為s.求第二階段飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度a2和時(shí)間t2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的木塊,它與臺(tái)面間的最大靜摩擦力Ffm=6.0N,繩的一端系住木塊,另一端穿過轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(為光滑的)懸吊一質(zhì)量m=1.0kg的小球,當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以ω=5.0rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),欲使木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止,則它到O孔的距離不可能是( 。
A.6 cmB.15 cmC.30 cmD.34 cm

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.一量程為0.6A的電流表,其刻度盤如圖所示.今在此電流表的兩端間并聯(lián)一個(gè)電阻,其阻值等于該電流表內(nèi)阻的$\frac{1}{2}$,使之成為一個(gè)新的電流表,則圖示的刻度盤上的每一小格表示0.06A.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.下列說法正確的有( 。
A.曲線運(yùn)動(dòng)也可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定是要改變的
C.變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
D.速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng),是沒有加速度的

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,平行板電容器的兩個(gè)極板水平,兩板之間固定一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道ACB,A、B為半圓軌道的兩個(gè)端點(diǎn),且A、B緊靠電容器的上極板,在A端對(duì)應(yīng)位置的極板處開有一個(gè)小孔,C是軌道的最低點(diǎn),半圓軌道半徑為R.現(xiàn)使電容器的兩板分別帶等量異種電荷,使兩板之間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,小球由小孔進(jìn)入電容器內(nèi)部并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道.不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,下列說法中正確的是(  )
A.當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=$\frac{mg}{q}$時(shí),帶電小球在半圓形軌道內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E≤$\frac{mg(H+R)}{qR}$時(shí),帶電小球能沿軌道到達(dá)最低點(diǎn)
C.當(dāng)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E≤$\frac{mg(H+R)}{3qR}$時(shí),帶電小球能沿軌道到達(dá)最低點(diǎn)
D.將電容器的下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)的速率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半徑為r的圓上,在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷,電荷量為+Q,現(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m,電荷量為-q的點(diǎn)電荷由靜止釋放,該電荷光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為$\sqrt{gr}$,規(guī)定+Q形成的電場(chǎng)中B點(diǎn)電勢(shì)為零,則在+Q形成的電場(chǎng)中( 。
A.A點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì)
B.D點(diǎn)電勢(shì)為-$\frac{mgr}{2q}$
C.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的$\sqrt{2}$倍
D.點(diǎn)電荷-q在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能為-$\frac{mgr}{2}$

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