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图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景.设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示.取g=10m/s2,根据F-t图象求:

(1)运动员的质量;
(2)运动员在运动过程中的最大加速度;
(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度.

(1)由图象可知,刚站上去的时候弹力等于重力,故运动员所受重力为500N,设运动员质量为m,则
m=
G
g
=50kg
(2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N,设运动员的最大加速度为am,则
Fm-mg=mam
am=
F-mg
m
=
2500-500
50
m/s2=40m/s2
(3)由图象可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s,再下落到蹦床上的时刻为8.4s或11s,它们的时间间隔均为1.6s.根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8s.
设运动员上升的最大高度为H,则
H=
1
2
gt2
=
1
2
×10×0.82
m=3.2m
答:
(1)运动员的质量50kg;
(2)运动员在运动过程中的最大加速度40m/s2
(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度3.2m.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑的水平面上放着两块长度相等,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始都处于静止状态,现分别对两物块施加水平恒力F1F2,当物块与木板分离后,两木板的速度分别为V1和V2.若已知v1>v2,且物块与木板之间的动摩擦因数相同,需要同时满足的条件是(  )
A.F1=F2,且M1>M2B.F1=F2,且Ml=M2
C.F1>F2,且M1=M2D.F1<F2,且M1=M2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以υ0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2,由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕,则小煤块从A运动到B的过程中(  )
A.小煤块从A运动到B的时间是2.25s
B.小煤块从A运动到B的时间是1.5s
C.划痕长度是0.5m
D.划痕长度是2m

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如图所示,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P处于静止,P的质量m=12kg,弹簧的劲度系数k=300N/m.现在给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g=10m/s2,则F的最小值是______,F的最大值是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A,.车上有两个小滑块B和C,A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m.B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ.开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度vo相向滑行.已知滑块B、C最后都没有脱离平板车,则车的最终速度v是(  )
A..v=
1
2
v0
B.v=
1
6
v0
C.v=
1
3
v0
D.v=0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底,夯杆不反弹,设夯杆与坑底的接触时间为t=1.0s,然后两个滚轮再次压紧,将夯杆提上来,如此周而复始.已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4.0m/s,每个滚轮对夯杆的正压力均为F=2.0×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.30,夯杆质量m=1.0×103kg,坑深h=6.4m.假定在打夯的过程中坑的深度不变,g=10m/s2,求:
(1)从夯杆开始向上运动到刚开始匀速运动,夯杆上升的高度H是多少?
(2)每个打夯周期(从夯杆刚离开坑底到下一次夯杆刚离开坑底的时间)中,电动机对夯杆做的功W;
(3)打夯周期T.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,正以速度v匀速行驶的车厢,忽然改为以加速度a作匀加速直线运动,则离车厢底为h高的小球将落下,落下点距架子的水平距离为(  )
A.零B.
a
g
h
C.v
2h
g
D.v
2h
a

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

重为G=400N的木箱静止在水平地面上,木箱与地面的最大静摩擦力为fm=120N,动摩擦因数为μ=0.25,求:
(1)如果要使木箱运动起来,施加的水平推力F1至少要多大?
(2)如果用F2=150N的水平推力推动木箱运动一段时间后要维持木箱做匀速直线运动,应把水平推力换成F3,则F3多大?

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如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体m做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)(  )
A.0B.
F
k
C.
mg
k
D.
μmg
k

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