【題目】奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5 km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄.取重力加速度的大小g=10 m/s2

(1)若忽略空氣阻力,求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開始下落至1.5 km高度處所需的時(shí)間及其在此處速度的大小;

(2)實(shí)際上,物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣的阻力,高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān).已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的v-t圖象如圖所示.若該運(yùn)動(dòng)員和所帶裝備的總質(zhì)量m=100 kg,試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù).(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

【答案】(1)87 s 8.7×102 m/s (2)0.008 kg/m

【解析】

試題分析:根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和平衡條件解題.

(1)設(shè)該運(yùn)動(dòng)員從開始自由下落至1.5 km高度處的時(shí)間為t,下落距離為s,在1.5 km高度處的速度大小為v.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

v=gt①

s=gt2

根據(jù)題意有

s=3.9×104 m-1.5×103 m=3.75×104 m③

聯(lián)立①②③式得

t=87 s④

v=8.7×102 m/s⑤

(2)該運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最大速度vmax時(shí),加速度為零,根據(jù)平衡條件有

mg=kv

由所給的v-t圖象可讀出

vmax≈360 m/s⑦

由⑥⑦式得

k=0.008 kg/m⑧

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:

【題目】如圖甲所示,工廠利用傾角的皮帶傳輸機(jī),將每個(gè)質(zhì)量為m=5kg的木箱從地面運(yùn)送到高為h=525m的平臺(tái)上,機(jī)械手每隔1s就將一個(gè)木箱放到傳送帶的底端,傳送帶的皮帶以恒定的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑。木箱放到傳送帶上后運(yùn)動(dòng)的部分V-t圖像如圖乙所示,已知各木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相等。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2求:

1木箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)?

2傳送帶上最多有幾個(gè)木箱同時(shí)在向上輸送?

3皮帶傳輸機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),從機(jī)械手放上第一個(gè)木箱開始計(jì)時(shí)的10分鐘內(nèi),因?yàn)槟鞠涞姆湃,電?dòng)機(jī)需要多做的功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列情況中的運(yùn)動(dòng)物體,不能被看成質(zhì)點(diǎn)的是(

A. 研究飛往火星宇宙飛船的最佳運(yùn)行軌道

B. 調(diào)整人造衛(wèi)星的姿態(tài),使衛(wèi)星的照相窗口對(duì)準(zhǔn)地面

C. 計(jì)算從北京開往上海的一列火車的運(yùn)行時(shí)間

D. 確定長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的位置

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)如圖所示,質(zhì)量為M的三角形木塊A靜止在水平面上,其左右兩斜面光滑.一質(zhì)量為m的物體B沿傾角α=30°的右側(cè)斜面加速下滑時(shí),三角形木塊A剛好保持靜止.假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則當(dāng)物塊B沿傾角β=60°的左側(cè)斜面下滑時(shí),下列說法中正確的是(

A.A將向右滑動(dòng),若要使A仍然靜止需對(duì)其施加向左側(cè)的作用力

B.A仍然靜止不動(dòng),地面對(duì)A的摩擦力兩種情況下等大

C.A仍然靜止不動(dòng),對(duì)地面的壓力比沿右側(cè)下滑時(shí)對(duì)地面的壓力小

D.若α=45°,物塊沿右側(cè)斜面下滑時(shí),A將滑動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】磁感強(qiáng)度是0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一根跟磁感線垂直、長(zhǎng)0.2m的直導(dǎo)線,以4m/s的速度、在跟磁感線和直導(dǎo)線都垂直的方向上做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等于V。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)皮球從離地面1.5m高處開始自由下落,接觸地面后又彈起,上升的最大高度為1.0m。以豎直向上為正方向,則此過程中,皮球的位移是_______m,通過的路程是______m。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一人駕著小船渡過一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)大河,水流速度恒為6m/s。去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直,航時(shí)8s;回程時(shí)行駛路線與河岸垂直,航時(shí)10s。船在靜水中的速度大小相同,則下列正確的是( )

A. 船在靜水中的速度為12 m/s

B. 去程時(shí)登陸點(diǎn)距出發(fā)點(diǎn)正對(duì)岸下游48m

C. 回程時(shí)船的路程為80m

D. 去程船合速度方向與返程時(shí)船頭指向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)度為L的細(xì)繩上端固定在天花板上O點(diǎn),下端拴著質(zhì)量為m的小球.當(dāng)把細(xì)繩拉直時(shí),細(xì)繩與豎直線的夾角為θ=60°,此時(shí)小球靜止于光滑的水平面上.

1)當(dāng)球以角速度ω1=做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)繩的張力FT為多大?水平面受到的壓力FN是多大?

2)當(dāng)球以角速度ω2=2做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)繩的張力FT′及水平面受到的壓力FN′各是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),發(fā)明了許多電器設(shè)備。下列用電器中,沒有利用電磁感應(yīng)原理的是( )
A.電吹風(fēng)
B.日光燈鎮(zhèn)流器
C.變壓器
D.白熾燈泡

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