【題目】圖甲是2012年我國運動員在倫敦奧運會上蹦床比賽中的一個情景。設這位蹦床運動員僅在豎直方向上運動,運動員的腳在接觸蹦床過程中,蹦床對運動員的彈力F隨時間t的變化規(guī)律通過傳感器用計算機繪制出來,如圖乙所示。
根據F-t圖象:( 取g= 10m/s2,不計空氣阻力)
(1)求運動員的質量;
(2)分析運動員在6.0s~6.6s的過程中,速度、加速度的方向及大小的變化情況,并求此過程中運動員的最大加速度;
(3)求運動員在0~12s的過程中,重心離開蹦床上升的最大高度。
【答案】(1)50kg;(2)30 m/s2;(3)3.2m。
【解析】試題分析:(1)由圖象可知運動員所受重力為500N,設運動員質量為m,則m=G/g=50kg
(2)經分析,運動員在6.0s~6.6s的過程中,速度:先向下,逐漸減;后向上,逐漸增大。
加速度:始終向上,先增大后減小。
由圖象可知蹦床對運動員的最大彈力為Fm=2000N,設運動員的最大加速度為am,
則 Fm-mg=mam
am==m/s2="30" m/s2,方向向上
(3)由圖像可知運動員離開蹦床后做豎直上拋運動,離開蹦床的時刻為6.8s或9.4s,再下落到蹦床上的時刻為8.4s或11s,它們的時間間隔均為1.6s。根據豎直上拋運動的對稱性,可知其自由下落的時間為0.8s。
設運動員上升的最大高度為H,則H==m=3.2m
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【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內存在勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為的負離子以相同速率v0(較大),由P點在紙平面內向不同方向射入磁場中,發(fā)生偏轉后又飛出磁場,則下列說法中正確的是(不計重力)( )
A.離子飛出磁場時的動能一定相等
B.離子在磁場中的運動半徑一定相等
C.由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長
D.沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉角最大
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【題目】在繞地球的圓形軌道上飛行的航天飛機上,將質量為m的物體掛在一個彈簧秤上,若軌道處的重力加速度為g',則下面說法中正確的是( )
A.物體所受的合外力為mg',彈簧秤的讀數為零
B.物體所受的合外力為零,彈簧秤的讀數為mg'
C.物體所受的合外力為零,彈簧秤的讀數為零
D.物體所受的合外力為mg',彈簧秤的讀數為mg'
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【題目】摩托車從靜止開始,以a1=1.6 m/s2的加速度沿直線勻加速行駛了t1=4 s后,又以a2=1.2 m/s2的加速度沿直線勻加速行駛t2=3s,然后做勻速直線運動,則摩托車做勻速直線運動的速度大小為 ( )
A. 6.4 m/s B. 8 m/s C. 9 m/s D. 10 m/s
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【題目】一艘在火星表面進行科學探測的宇宙飛船,在經歷了從軌道Ⅰ→軌道Ⅱ→軌道Ⅲ的變軌過程后,順利返回地球。若軌道Ⅰ為貼近火星表面的圓周軌道,已知引力常量為G,下列說法正確的是()
A. 飛船在軌道Ⅱ上運動時,P點的速度小于Q點的速度
B. 飛船在軌道Ⅰ上運動的機械能大于軌道Ⅲ上運動的機械能
C. 測出飛船在軌道Ⅰ上運動的周期,就可以測出火星的平均密度
D. 飛船在軌道Ⅱ上運動到P點的加速度大于飛船在軌道Ⅰ上運動到P點的加速度
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【題目】“把能量的變化看成是跳躍式的進行,成功地解釋 了經典理論無法解釋的某些現象,打破了經典物理學中一切過程都是連續(xù)變化的觀念。 ”這一理論的誕生主要是由下列哪一問題引起的
A.揭示時空本質屬性 B.研究熱輻射
C.解釋光電效應 D.預測未知行星方位
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【題目】如圖所示,勁度系數為k的輕質彈簧,一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點P,另一端連接一套在圓環(huán)上且質量為m的小球,開始時小球位于A點,此時彈簧處于原長且與豎直方向的夾角為45°,之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑,小球運動到最低點B時速率為v,此時小球與圓環(huán)之間壓力恰好為零.下列分析正確的是( )
A.小球過B點時,彈簧的彈力大小為
B.小球過B點時,彈簧的彈力大小為
C.從A到B的過程中,重力勢能轉化為小球的動能和彈簧的彈性勢能
D.從A到B的過程中,重力對小球做的功等于小球克服彈簧彈力做的功
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【題目】如圖所示電路中,電源電動勢為12V,內電阻不能忽略,閉合S后,調整R的阻值,使電壓表的示數增大U=2V,在這一過程中( )
A.通過R1的電流增大,增大量為U/R1
B.R2兩端的電壓減小,減小量為U
C.通過R2的電流減小,減小量小于U/R2
D.路端電壓增大,增大量為U
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