2.一質(zhì)量為50kg的男孩在距離河流40m高的橋上做“蹦極跳”,原長長度為14m的彈性繩AB一端系著他的雙腳,另一端則固定在橋上的A點(diǎn),如圖(a) 所示,然后男孩從橋面下墜直至貼近水面的最低點(diǎn)D.男孩的速率v跟下墜的距離h的變化關(guān)系如圖(b)所示,假定繩在整個運(yùn)動過程中遵守胡克定律(不考慮空氣阻力、男孩的大小和繩的質(zhì)量,g取10m/s2).下列說法正確的是( 。
A.男孩先做勻加速運(yùn)動,后做變減速運(yùn)動,最大位移為40m
B.男孩的最大加速度會大于g
C.系統(tǒng)儲存的最大彈性勢能為2×104 J
D.彈性繩子的勁度系數(shù)為62.5N/m

分析 對小孩進(jìn)行受力分析,明確各段的運(yùn)動性質(zhì),到達(dá)水面前重力勢能一直減小,動能先增后減少,彈性繩和小孩總的機(jī)械能保持不變.

解答 解:A、AB段表示小孩做自由落體運(yùn)動,BC段表示小孩做加速度減小的變加速運(yùn)動,CD段表示小孩做加速度反向增大的變減速運(yùn)動,最大位移為40m.故A錯誤.
B、若小孩在B點(diǎn)的速度為零,加速度為g,結(jié)合簡諧運(yùn)動的對稱性可知,小孩到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小為g,則最大加速度大小為g.現(xiàn)在小孩通過B點(diǎn)的速度不為零,小孩到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),彈性繩伸長量增大,最大拉力增大,所以男孩的最大加速度會大于g,故B正確.
C、男孩在D點(diǎn)時(shí)速度為零,繩所儲存的彈性勢能等于男孩減少的重力勢能,則系統(tǒng)儲存的最大彈性勢能為 Ep=mgh=50×10×40 J=2×104 J.故C正確.
D、男孩到C點(diǎn)時(shí)的速度最大,此時(shí)男孩的加速度為零,繩的拉力和男孩的重力大小相等,即 mg=kx
此時(shí)繩的伸長量為 x=22 m-14 m=8 m,解得繩的勁度系數(shù)為 k=$\frac{mg}{x}$=$\frac{50×10}{8}$N/m=62.5 N/m.故D正確.
故選:BCD

點(diǎn)評 本題首先讀出圖象的信息,分析男孩的運(yùn)動情況,分析時(shí)要抓住圖象的斜率等于加速度、面積表示位移.再選擇平衡條件、牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律等等物理規(guī)律求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.真空中有兩個點(diǎn)電荷,若將其中一個點(diǎn)電荷的電量增大到原來的2倍,相隔的距離增大到原來的2倍,則它們間的相互作用力(  )
A.增大到原來的4倍B.增大到原來的2倍
C.減小到原來的$\frac{1}{4}$倍D.減小到原來的$\frac{1}{2}$倍

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.在物理學(xué)的發(fā)展中,關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法中正確的是( 。
A.亞里士多德首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來
B.牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測得了引力常量
C.哥白尼通過研究行星觀測記錄,發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律
D.笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.物體從O點(diǎn)出發(fā),沿水平直線運(yùn)動,取向右的方向?yàn)檫\(yùn)動的正方向,其v-t圖象如圖所示,則物體在最初的4s內(nèi)是(  )
A.物體的加速度保持不變
B.前2s物體向左運(yùn)動,后2s物體向右運(yùn)動
C.前2s物體在O點(diǎn)左邊,后2s在O點(diǎn)的右邊
D.t=2s時(shí)刻,物體與O點(diǎn)距離最遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.在光滑水平面上放著兩個完全相同的金屬環(huán)a和b,當(dāng)一條形磁鐵的N極豎直向下靠近兩環(huán)時(shí),a,b將如何運(yùn)動?桌面對環(huán)的彈力將如何變?( 。
A.a,b相向運(yùn)動,彈力增加B.a,b反向運(yùn)動,彈力增加
C.a,b相向運(yùn)動,彈力減小D.a,b反向運(yùn)動,彈力減小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示,在摩擦因數(shù)為μ的平面上豎直固定一半徑為R的光滑半圓槽軌道,其底端恰與水平面相切,質(zhì)量為m的小球以一定初速度從A點(diǎn)開始向右運(yùn)動,經(jīng)半圓槽軌道最低點(diǎn)B滾上半圓槽,小球恰能通過最高點(diǎn)C后落回到水平面上的A點(diǎn). (不計(jì)空氣阻力,已知m=1kg  μ=0.25  R=$\frac{10}{6}$m  重力加速度g=10m/s2)求:
(1)小球通過B點(diǎn)時(shí)對半圓槽的壓力大。
(2)小球的初速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)經(jīng)歷了以下實(shí)驗(yàn)步驟:
A.用鉛筆和直尺在白紙上從O點(diǎn)沿著兩細(xì)繩方向畫直線,按一定標(biāo)度作出兩個力F1和F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力F;
B.只用一個測力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)拉到同樣的位置O;
C.用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的 方向,讀出兩個彈簧秤的示數(shù);
D.在水平放置的木板上,墊一張白紙并用圖釘固定,把橡皮筋的一端固定在板上A點(diǎn),用兩條細(xì)繩連接在橡皮筋的另一端,通過細(xì)繩同時(shí)用兩個測力計(jì)互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置O;
E.記下測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩方向,按同一標(biāo)度作出這個力的圖示F,比較這個實(shí)測合力和按平行四邊形定則求出的合力F,看它們的大小和方向是否相等;
F.改變兩測力計(jì)拉力的大小和方向,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.
①將以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確順序排列,應(yīng)為DCABEF(填選項(xiàng)前的字母).
②在物理學(xué)中跟力一樣,運(yùn)算時(shí)遵守平行四邊形定則的物理量還有位移、速度、加速度、電場強(qiáng)度等(至少寫出三個,要求寫名稱,不得用符號表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.質(zhì)量為m的物體以v0的速度水平拋出,經(jīng)過一段時(shí)間速度大小變?yōu)?\sqrt{2}$v0,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,以下說法正確的是(  )
A.該過程平均速度大小為$\frac{{1+\sqrt{2}}}{2}$v0
B.速度大小變?yōu)?\sqrt{2}$v0時(shí),重力的瞬時(shí)功率為$\sqrt{2}$mgv0
C.運(yùn)動時(shí)間為$\frac{v_0}{2g}$
D.運(yùn)動位移的大小為$\frac{{\sqrt{5}{v_0}^2}}{2g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.如圖所示為車速v和牽引力倒數(shù)$\frac{1}{F}$的關(guān)系圖象,若汽車質(zhì)量為2×103 kg,從靜止沿平直公路行駛,行駛中阻力恒定,設(shè)最大車速為30m/s,則汽車在車速15m/s時(shí)發(fā)動機(jī)功率為60KW,該汽車由靜止沿平直公路行駛作勻加速過程最多能維持時(shí)間為5 s.

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同步練習(xí)冊答案