2012年10月，奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄，取重力加速度的大小g=10m/s2.

（1）忽略空氣阻力，求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開始下落到1.5km高度處所需要的時(shí)間及其在此處速度的大小

（2）實(shí)際上物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣阻力，高速運(yùn)動(dòng)受阻力大小可近似表示為f=kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀，橫截面積及空氣密度有關(guān)，已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的v—t圖象如圖所示，著陸過程中，運(yùn)動(dòng)員和所攜裝備的總質(zhì)量m=100kg，試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。

 

 

（1）87s；8.7×102m/s （2）0.008kg/m

【解析】

試題分析：（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員從開始自由下落至1.5km高度處的時(shí)間為t，下落距離為S，在1.5km高度處的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：v=gt ①

②

依題意有 S=3.9×104m-1.5×103m ③

聯(lián)立①②③式可得：t=87s ④

v=8.7×102m/s ⑤

（2）該運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最大速度vmax時(shí)，加速度為零，由牛頓第二定律有：

Mg=kv2max ⑥

由所給的v-t圖象可讀出 vmax≈360m/s ⑦

由⑥⑦式可得：k=0.008kg/m ⑧

考點(diǎn)：勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；牛頓第二定律的應(yīng)用；

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年四川省資陽市高三4月高考模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，正點(diǎn)電荷2Q、Q分別置于M、N兩點(diǎn)，O點(diǎn)為MN連線的中點(diǎn)。點(diǎn)a、b在MN連線上，點(diǎn)c、d在MN中垂線上，它們都關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。下列說法正確的是

A．O點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)

B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C．電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

D．將電子沿直線從c移到d，電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功后做正功

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（福建卷解析版） 題型：計(jì)算題

圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切。點(diǎn)A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客（視為質(zhì)點(diǎn)）可從軌道AB的任意位置滑下，不計(jì)空氣阻力。

（1）若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下，到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn)，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf；

（2）若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點(diǎn)，有因?yàn)槭艿轿⑿_動(dòng)，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道，求P點(diǎn)離水面的高度h。（提示：在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為）

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（浙江卷解析版） 題型：選擇題

關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是（ ）

A.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快

B.光從空氣向射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射

C.在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實(shí)際深度比看到的要深

D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（新課標(biāo)Ⅱ解析版） 題型：計(jì)算題

一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線（不考慮反射），求平板玻璃的折射率。

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（新課標(biāo)Ⅱ解析版） 題型：選擇題

關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說法正確的是：

A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等勢(shì)面垂直

B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零

C.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低

D.任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（新課標(biāo)Ⅰ解析版） 題型：選擇題

（6分）關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是 ，（填寫正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．所有元素都可能發(fā)生衰變

B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)

C．放射性元素與別的元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性

D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)

E．一個(gè)原子核在一次衰變中可同量放出α、β和γ三種射線

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（廣東卷解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6L。兩板間存在兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN為理想分界面，Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直紙面向外。A1、A2上各有位置正對(duì)的小孔S1、S2，兩孔與分界面MN的距離均為L(zhǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)由靜止加速后，沿水平方向從S1進(jìn)入Ⅰ區(qū)，并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點(diǎn)，再進(jìn)入Ⅱ區(qū)，P點(diǎn)與A1板的距離是L的k倍。不計(jì)重力，碰到擋板的粒子不予考慮。

（1）若k=1，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

（2）若，且粒子沿水平方向從S2射出，求出粒子在磁場(chǎng)中的速度大小v與k的關(guān)系式和Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與k的關(guān)系式。

 

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科目：高中物理 來源：2014年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試（天津卷解析版） 題型：計(jì)算題

（20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的應(yīng)用，其基本原理簡(jiǎn)化為如圖所示的模型。M、N為兩塊中心開有小孔的平行金屬板。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子A（不計(jì)重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零，每當(dāng)A進(jìn)入板間，兩板的電勢(shì)差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)A離開N板時(shí)，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱�。兩板外部存在垂直紙面向里的勻�?qiáng)磁場(chǎng)，A在磁場(chǎng)作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大于板間距離，A經(jīng)電場(chǎng)多次加速，動(dòng)能不斷增大，為使R保持不變，磁場(chǎng)必須相應(yīng)地變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁輻射，不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng)。求

（1）A運(yùn)動(dòng)第1周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；

（2）在A運(yùn)動(dòng)第n周的時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做功的平均功率；

（3）若有一個(gè)質(zhì)量也為m、電荷量為+kq（k為大于1的整數(shù)）的粒子B（不計(jì)重力）與A同時(shí)從M板小孔飄入板間，A、B初速度均可視為零，不計(jì)兩者間的相互作用，除此之外，其他條件均不變，下圖中虛線、實(shí)線分別表示A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡。在B的軌跡半徑遠(yuǎn)大于板間距離的前提下，請(qǐng)指出哪個(gè)圖能定性地反映A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡，并經(jīng)推導(dǎo)說明理由。

 

 

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