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【题目】低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大,而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。
一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的vt图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s , 10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2 , 请根据此图象估算:

(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小;
(2)运动员从脚触地到最后速度减为零的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大;
(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留三位有效数字)。

【答案】
(1)

vt图可知,起跳后前2s内运动员的运动近似是匀加速直线运动,其加速度为

=9.0m/s2

设运动员所受平均阻力为f,根据牛顿第二定律有:mgf=ma

解得f=mga)=80N


(2)

vt图可知,运动员脚触地时的速度v2=5.0m/s,经时间t2=0.2s速度减为零,设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F,根据动量定理有

解得F=2450N


(3)

vt图可知,10s末开伞时的速度v=40m/s,开伞前10s内运动员下落的高度约为

m

(说明:得出280m~320m均可得分。)

设前10s内空气阻力对运动员所做功为W,根据动能定理有

解得W=-1.73×105J


【解析】(1)由v-t图可知,起跳后前2s内运动员的运动近似是匀加速运动,读出加速度值,由牛顿第二定律求出阻力大小.(2)由v-t图可知,运动员脚触地时的速度为v2=5.0m/s,经过时间t2=0.2s速度减为0,根据动量定理求解.(3)由v-t图读出开伞前运动员下落高度,在这个过程中,重力和空气阻力对运动员做功,根据动能定理求解.

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【题目】如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块与转台间的动摩擦因数μ=0.2.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:

(1)物块做平抛运动的初速度大小v0
(2)物块的落地点与转台的圆心O之间的水平距离.

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(1)运动员展开伞时,离地面的最小高度;
(2)运动员在空中的最短时间.

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(1)在计时器打出点4时,小车的速度为:v4=m/s.
(2)该匀变速直线运动的加速度的大小a=m/s2 . (结果均保留三位有效数字)

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【题目】关于运动状态的改变,下列说法中正确的是()

A.只要物体的速度大小不变,运动状态就不变

B.若物体的位移变化,物体的运动状态一定改变

C.若物体受到几个力的作用,其运动状态一定改变

D.物体的合外力为零,物体的运动状态一定不变

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【题目】水平恒定推力F1F2分别作用于水平面上原来静止的、质量相等的ab两物体上,作用一段时间后撤去推力,由于惯性.物体将继续运动一段时间后才能停下,两物体的vt图象如图所示,已知图中线段AB∥CD,则()

A.a物体受到的摩擦力小于b物体受到的摩擦力
B.a物体受到的摩擦力大于b物体受到的摩擦力
C.F1的冲量大于F2的冲量
D.F1的冲量小于F2的冲量

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【题目】有关摩擦力的以下说法中正确的是(

A.摩擦力的方向与物体的运动方向一定在同一直线上

B.滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动

C.有弹力就有摩擦力,有摩擦力就有弹力

D.滑动摩擦力的方向可能与物体的相对运动方向相同

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A. 物体受到的摩擦力减小5N B. 物体对斜面的作用力减小5N

C. 斜面受到的压力减小5N D. 物体受到的合外力减小5N

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同步练习册答案