(2011?北京)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處,從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng).某人做蹦極運(yùn)動(dòng),所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示.將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.據(jù)圖可知,此人在蹦極過(guò)程中最大加速度約為(  )
分析:圖象中拉力的變化幅度越來(lái)越小,說(shuō)明拉力逐漸趨向與一個(gè)定值,而聯(lián)系人的實(shí)際振動(dòng)幅度越來(lái)越小,最后靜止不動(dòng),說(shuō)明了重力等于0.6F0,而最大拉力為1.8F0,故結(jié)合牛頓第二定律可以求出最大加速度.
解答:解:人落下后,做阻尼振動(dòng),振動(dòng)幅度越來(lái)越小,最后靜止不動(dòng),結(jié)合拉力與時(shí)間關(guān)系圖象可以知道,人的重力等于0.6F0,而最大拉力為1.8F0
即0.6F0=mg  ①
Fm=1.8F0
結(jié)合牛頓第二定律,有
F-mg=ma     ③
當(dāng)拉力最大時(shí),加速度最大,因而有
1.8F0-mg=mam   ④
由①④兩式解得
am=2g
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題用圖象描述了生活中一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)的情景.解答本題,必須從圖象中提取兩個(gè)重要信息:一是此人的重力,二是蹦極過(guò)程中處于最大加速度位置時(shí)人所受彈性繩的拉力.要獲得這兩個(gè)信息,需要在圖象形狀與蹦極情境之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化:能從圖象振幅越來(lái)越小的趨勢(shì)中讀出繩的拉力從而判斷人的重力;能從圖象第一個(gè)“波峰”縱坐標(biāo)的最大值想象這就是人體位于最低點(diǎn)時(shí)彈性繩的最大拉力.要完成這兩個(gè)轉(zhuǎn)化,前提之一,是對(duì)F-t圖象有正確的理解;前提之二,是應(yīng)具有把圖象轉(zhuǎn)化為情景的意識(shí).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s;
(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響,實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度.若狹縫過(guò)寬,可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊,導(dǎo)致兩種離子無(wú)法完全分離.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào),GA邊長(zhǎng)為定值L,狹縫寬度為d,狹縫右邊緣在A處.離子可以從狹縫各處射入磁場(chǎng),入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng).為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離,求狹縫的最大寬度.

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