某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下,跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開(kāi)降落傘做減速下落。他打開(kāi)降落傘后的速度圖線(xiàn)如圖a。降落傘用8根對(duì)稱(chēng)的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員,每根繩與中軸線(xiàn)的夾角均為37°,如圖b。已知人的質(zhì)量為50kg,降落傘質(zhì)量也為50kg,不計(jì)人所受的阻力,打開(kāi)傘后傘所受阻力f與速度v成正比,即f="kv" (g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°="0.6)" .求:
(1)打開(kāi)降落傘前人下落的距離為多大?
(2)求阻力系數(shù)k和打開(kāi)傘瞬間的加速度a的大小和方向?
(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少?
(1)20m;(2)30m/s2,方向豎直向上;(3)懸繩能承受的拉力為至少為312.5N
解析試題分析:(1)打開(kāi)降落傘前人做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移速度公式得:=20m;
(2)由a圖可知,當(dāng)速度等于5m/s時(shí),物體做勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,
則kv=2mg,解得k=200Ns/m
對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律得:,得,a=30m/s2
方向豎直向上(1分)
(3)設(shè)每根繩的拉力為T(mén),以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得:
8Tcosα-mg=ma,解得T=312.5N
由牛頓第三定律得:懸繩能承受的拉力為至少為312.5N (1分)
考點(diǎn): 牛頓第二定律;牛頓第三定律
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,半徑為R的光滑圓形軌道在B點(diǎn)與水平軌道AB相切,水平軌道AB在A點(diǎn)與光滑弧形軌道CA相切,軌道CA、AB與圓形軌道都在同一豎直平面內(nèi).現(xiàn)讓一質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道上高為h處由靜止釋放.設(shè)滑塊與AB軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,AB軌道的長(zhǎng)度為x0.為使滑塊在進(jìn)入圓形軌道后能夠不脫離軌道而運(yùn)動(dòng),滑塊釋放的高度h應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?(假設(shè)B處的缺口不影響滑塊進(jìn)入圓軌道和在圓軌道的上運(yùn)動(dòng))
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(18分)光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置,其中直軌道bc粗糙,直軌道cd光滑,兩軌道相接處為一很小的圓弧。質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)軌道最高點(diǎn)a時(shí)的速度大小為v=4m/s,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道與直軌道bc的相切處b時(shí),脫離圓軌道開(kāi)始沿傾斜直軌道bc滑行,到達(dá)軌道cd上的d點(diǎn)時(shí)速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計(jì),已知圓軌道的半徑為R=0.25m,直軌道bc的傾角=37o,其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=26.25m,d點(diǎn)與水平地面間的高度差為h=0.2m,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)滑塊在圓軌道最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;
(2)滑塊與直軌道bc問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)滑塊在直軌道bc上能夠運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的圓弧軌道,兩軌道相切于B點(diǎn).在外力作用下,一小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力.已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C,重力加速度大小為g.求:
(1)小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大。
(2)小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分)水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑連接,斜槽AB的豎直高度H=5.0m,傾角θ=37°。BC面與水面的距離h=0.80m,人與AB、BC間的摩擦均忽略不計(jì)。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。一同學(xué)從滑梯頂端A點(diǎn)無(wú)初速地自由滑下,求:
(1)該同學(xué)沿斜槽AB下滑時(shí)加速度的大小a;
(2)該同學(xué)滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小vB;
(3)從C點(diǎn)滑出至落到水面的過(guò)程中,該同學(xué)在水平方向位移的大小x。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
有一個(gè)冰上木箱的游戲節(jié)目,規(guī)則是:選手們從起點(diǎn)開(kāi)始用力推箱一段時(shí)間后,放手讓箱向前滑動(dòng),若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失敗.其簡(jiǎn)化模型如圖所示,AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=7 m的水平冰面,選手們可將木箱放在A點(diǎn),從A點(diǎn)開(kāi)始用一恒定不變的水平推力推箱,BC為有效區(qū)域.已知BC長(zhǎng)度L2=1 m,木箱的質(zhì)量m=50 kg,木箱與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.某選手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),若木箱可視為質(zhì)點(diǎn),g取10 m/s2.那么該選手要想游戲獲得成功,試求:
(1)推力作用在木箱上時(shí)的加速度大;
(2)推力作用在木箱上的時(shí)間滿(mǎn)足什么條件?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,ABCDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,AB是半徑為R=15m的圓周軌道,半徑OA處于水平位置,CDO是直徑為15m的半圓軌道,兩個(gè)軌道如圖連接固定。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下,沿豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng)。通過(guò)CDO軌道的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力力等于其重力的倍.取g為10m/s2.
(1)H的大小;
(2)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在質(zhì)量為的電動(dòng)機(jī)上,裝有質(zhì)量為的偏心輪,偏心輪的重心距轉(zhuǎn)軸的距離為.當(dāng)偏心輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí),電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零.求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,極板長(zhǎng),兩板間的距離.電源的電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻未知,,.閉合開(kāi)關(guān)S,電路穩(wěn)定后,一帶負(fù)電的粒子從B板左端且非常靠近B板的位置以初速度水平向右射入,并恰好從A板右邊緣飛出。已知粒子的電量,質(zhì)量(不計(jì)空氣阻力和粒子重力)。求:
(1)兩極板間的電勢(shì)差; (2)電源的內(nèi)阻.
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