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    5．在反恐演习中，某一特警队员从悬停在离地面高度为1020m的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞．特警队员打开伞后运动的速度图线如图a所示，最终匀速落地（一直竖直下落）．设伞所受阻力f与速度v2成正比，即f=kv2．人和其它设备的阻力可以忽略不计．已知人与设备的总质量为100kg，g取10m/s2．
    （1）打开降落伞前人下落的距离为多大？
    （2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a各为多大？
    （3）求从打开降落伞到落地的全过程中，空气对人和设备的作用力所做的总功？

    分析 （1）打开降落伞前人做自由落体运动，由图象求出打开降落伞时的速度，根据位移速度公式即可求解；
    （2）由a图可知，当速度等于5m/s时，物体做匀速运动，受力平衡，根据阻力公式与平衡条件可以求出阻力系数k，根据牛顿第二定律求解加速度；
    （3）从打开降落伞到落地的全过程中，应用动能定理求出空气对人和设备的作用力所做的总功．

    解答 解：（1）由图象可知，打开降落伞时，速度v0=20m/s，
    打开降落伞前人做自由落体运动，由匀变速运动的速度位移公式得：
    下落高度为：h=$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$=$\frac{2{0}^{2}}{2×10}$=20m；
    （2）由图象可知，当速度v=10m/s时，特警队员做匀速运动，
    由平衡条件得：kv2=mg，k=$\frac{mg}{{v}^{2}}$=$\frac{100×10}{1{0}^{2}}$=10N•m/s，
    由牛顿第二定律得，打开伞的瞬间，加速度：
    a=$\frac{k{{v}_{0}}^{2}-mg}{m}$
    代入数据得：a=30m/s2，方向竖直向上；
    （3）从打开降落伞到落地整个过程中，由动能定理得：
    mg（H-h）-W=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02，
    代入数据解得：W=1.015×106J；
    答：（1）打开降落伞前人下落的距离为20m；
    （2）求阻力系数k为10N•m/s，打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上；
    （3）空气对人和设备的作用力所做的总功为1.015×106J．

    点评 本题要求同学们能根据速度图象分析出运动员的运动情况，知道当速度等于5m/s时，物体做匀速运动，受力平衡，难度适中．

    练习册系列答案
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    16．真空中有三个完全一样的金属球，A带的电荷量为4C，B、C两球不带电．A先与B接触后，再与C接触，则C球带的电荷量为（　　）
    A．1CB．2CC．3CD．4C

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    13．在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）
    A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法
    B．根据速度的定义式，当△t非常小时，v=$\frac{△x}{△t}$就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法
    C．伽利略为了探究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，这运用了类比法
    D．在推导匀变直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法

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    20．质量分别为m和M的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M与水平面间的动摩擦因数均为μ．现对M施加一个水平力F，则以下说法中不正确的是（　　）
    A．若两物体一起向右匀速运动，则M受到的摩擦力等于F
    B．若两物体一起向右匀速运动，则m与M间无摩擦，M受到水平面的摩擦力大小等于μmg
    C．若两物体一起以加速度a向右运动，M受到的摩擦力的大小等于F-Ma
    D．若两物体一起以加速度a向右运动，M受到的摩擦力大小等于μ（m+M）g+ma

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    10．如图所示，质量为m，带电-q的滑块从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑，如果斜面处于垂直于纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度为B．若斜面足够大，滑块在斜面上滑行的最大速度和最大距离分别为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．在“测定某电阻丝的电阻率”实验中
    ①用螺旋测微器测量电阻丝直径，如图所示，则电阻丝的直径是0.641～0.643mm．
    ②用多用表的欧姆挡粗测电阻丝的阻值，已知电阻丝阻值很大，约为20kΩ．下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是cabd（填写相应的字母）
    a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度
    b．将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔
    c．旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的“×1k”挡
    d．旋转选择开关，使其尖端对准“OFF”挡，并拔出两表笔
    ③若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值，实验室提供下列可供选用的器材：
    电压表V（量程3V，内阻约50kΩ）
    电流表A1（量程200 μA，内阻约200Ω）
    电流表A2（量程5mA，内阻约20Ω）
    电流表A3（量程0.6A，内阻约1Ω）
    滑动变阻器R（最大值500Ω）
    电源E（电动势4.5V，内阻约0.2Ω）
    开关S导线
    a．在所提供的电流表中应选用A1（填字母代号）．
    b．在图2虚线框中画出测电阻的实验电路．
    ④根据上面测得的数据，即可求出该电阻丝的电阻率，若测得电阻丝长度为L，直径为d，在③中正确操作后得到电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率为ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4LI}$．

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    14．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．
    （1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．计数点2的速度为0.36m/s，该小车的加速度a=0.16m/s2．（结果保留两位有效数字） 
    （2）改变砝码个数，测量加速度如表所示
    砝码及砝码盘总重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980
    加速度a/（m•s-2）0.691.181.662.182.70
    请根据实验数据在图并中作出a-F的关系图象．
    （3）根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因．

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    15．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳的拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（包括砝码）．实验装置如图：
    请按要求完成下列问题：
    ①实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是D
    A．避免小车在运动过程中发生抖动
    B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
    C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
    D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力．
    ②他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验理论计算后发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的CD
    A．在接通电源的同时释放了小车
    B．未满足M》m的条件
    C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
    D．钩码做匀加速直线运动，钩码重力大于细绳拉力
    （3）这个装置还可以测定动摩擦因数，在不平衡摩擦力的情况下钩码下落的位移钩码和小车的速度都可以从纸带上测出，设小车与木板间的动摩擦因数为μ，小车发生的位移为s，小车质量为M，钩码质量为m，小车的瞬时速度为v，则μ=$\frac{mgs-\frac{1}{2}（m+M）{v}^{2}}{Mgs}$．

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