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质量m=50 kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动.他所用的弹性绳的劲度系数k=62.5 N/m,自然长度为l=12 m,弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长量遵循胡克定律,设在整个运动过程中弹性绳都在弹性限度内.运动员从桥面上由静止自由下落,下落到最低点时(仍在空中),绳的弹性势能Ep=2×104 J.不计空气阻力,取g=10 m/s2.求:

(1)运动员下落的距离h为多少时达到最大速度;

(2)运动员到达最低点时的加速度.

解析:(1)达到最大速度时,弹力和重力平衡,故k(h-L)=mg

解出h=20 m.

(2)设下落的最大高度为h′,由机械能守恒定律:

mgh′=Ep

解出h′=40 m

在最低点,由牛顿第二定律得:

k(h′-L)-mg=ma

解出a=25 m/s2.

答案:(1)20 m  (2)25 m/s2


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

两只小船平行逆向航行,如图16-3-2所示,航线邻近,当它们头尾相齐时,由每一只船上各投质量m=50 kg的麻袋到对面一只船上去,结果载重较小的一只船停了下来,另一只船则以v=8.5 m/s的速度向原方向航行,设两只船及船上的载重量分别为m1=500 kgm2=1 000 kg,问:在交换麻袋前两只船的速率为多少?(水的阻力不计)

16-3-2

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科目:高中物理 来源: 题型:

在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A 用长H = 50m 的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m = 50 kg 的被困人员B,直升机A 和被困人员B=10m/s 的速度一起沿水平方向匀速运动,如图甲所示.某时刻开始收悬索将人吊起,在t= 5s的时间内,AB之间的竖直距离以l= 50-t2 (单位:m)的规律变化,取

(1)求这段时间内悬索对人的拉力大小.

(2)求在5s 末人的速度大小及该5s 内人的位移大小.

(3)直升机在t = 5s 时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B 尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B 在空中做圆周运动,如图乙所示.此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B 做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B 的拉力.( sin 37°=0.6 ,cos37°=0.8 )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1-6-2所示,甲车质量m1=20 kg,车上有质量M=50 kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h=0.45 m由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2=50 kg的乙车正以v0=1.8 m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应在什么范围内?不计地面和斜坡的摩擦(g取10 m/s2).?

图1-6-2

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科目:高中物理 来源: 题型:

在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A 用长H = 50m 的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m = 50 kg 的被困人员B,直升机A 和被困人员B 以=10m/s 的速度一起沿水平方向匀速运动,如图甲所示.某时刻开始收悬索将人吊起,在t= 5s的时间内,A、B之间的竖直距离以l= H-t2 (单位:m)的规律变化,取

(1)求这段时间内悬索对人的拉力大小.

(2)求在5s 末人的速度大小及该5s 内人的位移大小.

(3)直升机在t = 5s 时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B 尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B 在空中做圆周运动,如图乙所示.此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B 做

圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B 的拉力.( sin 37°=0.6 ,cos37°=0.8 )

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科目:高中物理 来源:2013届吉林省高一上学期期末考试物理试卷 题型:计算题

在一次抗洪救灾工作中,一架直升机A 用长H = 50m 的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m = 50 kg 的被困人员B,直升机A 和被困人员B 以=10m/s 的速度一起沿水平方向匀速运动,如图甲所示.某时刻开始收悬索将人吊起,在t= 5s的时间内,A、B之间的竖直距离以l= H-t2 (单位:m)的规律变化,取

(1)求这段时间内悬索对人的拉力大小.

(2)求在5s 末人的速度大小及该5s 内人的位移大小.

(3)直升机在t = 5s 时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B 尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B 在空中做圆周运动,如图乙所示.此时悬索与竖直方向成37°角,不计空气阻力,求被困人员B 做

圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B 的拉力.( sin 37°=0.6 ,cos37°=0.8 )

 

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