蹦極是一項(xiàng)既驚險(xiǎn)又刺激的運(yùn)動(dòng),深受年輕人的喜愛(ài).如圖所示,原長(zhǎng)L=16m的橡皮繩一端固定在塔架的P點(diǎn),另一端系在蹦極者的腰部.蹦極者從P點(diǎn)由靜止跳下,到達(dá)A處時(shí)繩剛好伸直,繼續(xù)下降到最低點(diǎn)B處,BP之間距離h=20m.又知:蹦極者的質(zhì)量m=60kg,所受空氣阻力f恒為體重的
1
5
,蹦極者可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2.求:
(1)蹦極者到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)橡皮繩的彈性勢(shì)能的最大值;
(3)蹦極者從P下降到A、再?gòu)腁下降到B機(jī)械能的變化量分別計(jì)為△E1、△E2,則△E1:△E2為多少?
(1):對(duì)蹦極者從P到A過(guò)程由動(dòng)能定理得:
mgL-fL=
1
2
mv2A
-0

其中f=
1
5
mg,
代入數(shù)據(jù)解得:
vA
=16m/s;
(2):對(duì)蹦極者與彈簧組成的系統(tǒng)從P到B過(guò)程由能量守恒定律可得:
mgh=fh+
EPm
,
解得:
EPm
=(mg-f)h=9600J;
(3):根據(jù)“功能原理”可知,從P下降到A過(guò)程中,機(jī)械能減少為:
△E1
=fL,
從A下降到B過(guò)程中機(jī)械能減少為:
△E2
=f(h-L)
聯(lián)立可得:
△E1
△E2
=
4
1

答:(1)蹦極者到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為16m/s
(2)橡皮繩的彈性勢(shì)能的最大值為9600J
(3)△E1:△E2
4
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練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,與水平地面夾角為銳角的斜面底端A向上有三個(gè)等間距點(diǎn)B、C和D,即AB=BC=CD.小滑塊P以初速度vo從A出發(fā),沿斜面向上運(yùn)動(dòng),先設(shè)置斜面與滑塊間處處無(wú)摩擦,則滑塊到達(dá)D位置剛好停下,而后下滑.若設(shè)置斜面AB部分與滑塊間處處有相同的摩擦,其余部位與滑塊間仍無(wú)摩擦,則滑塊上行到C位置剛好停下,而后下滑.
問(wèn):(1)滑塊下滑到B位置時(shí)速度大小為多少?
(2)回到A端時(shí)速度大小為多?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

同一個(gè)物體從靜止開(kāi)始自由下落,下落1m和下落4m時(shí)物體獲得的動(dòng)能之比為_(kāi)_____,下落1s末和下落4s末物體動(dòng)能之比為_(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

低碳、環(huán)保是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向.某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī),將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中,以達(dá)到節(jié)能的目的.某次測(cè)試中,汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示,其中①是儲(chǔ)能裝置關(guān)閉時(shí)的關(guān)系圖線,②是儲(chǔ)能裝置開(kāi)啟時(shí)的關(guān)系圖線.已知汽車(chē)的質(zhì)量為1000kg,設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定,空氣阻力不計(jì),根據(jù)圖象所給的信息可求出:
(1)汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為_(kāi)_____N;
(2)汽車(chē)的額定功率為_(kāi)_____kW;
(3)汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為_(kāi)_____J;
(4)汽車(chē)測(cè)試過(guò)程加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)_____s.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為500g的足球被踢出后,某人觀察它在空中的飛行情況,經(jīng)實(shí)際測(cè)量得知上升的最大高度是10m,在最高點(diǎn)的速度為20m/s.不計(jì)空氣阻力,求運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功.(重力加速度g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

跳水運(yùn)動(dòng)員從高H的跳臺(tái)以速度v1水平跳出,落水時(shí)速度為v2,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m,若起跳時(shí),運(yùn)動(dòng)員所做的功為W1,在空氣中克服阻力所做的功為W2,則( 。
A.W1=
1
2
mv12
B.W1=
1
2
mv12+mgH
C.W2=
1
2
mv12+mgh-
1
2
mv22
D.W2=
1
2
mv12-
1
2
mv22

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長(zhǎng)度為l.水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定,彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài).小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道,通過(guò)圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓形軌道.已知R=0.2m,l=1.0m,v0=2
3
m/s,物塊A質(zhì)量為m=1kg,與PQ段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,軌道其他部分摩擦不計(jì),取g=10m/s2.求:

(1)物塊A與彈簧剛接觸時(shí)的速度大。
(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度.
(3)調(diào)節(jié)PQ段的長(zhǎng)度l,A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道,當(dāng)l滿(mǎn)足什么條件時(shí),A物塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運(yùn)動(dòng)而不會(huì)脫離軌道.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一輛從圓弧形拱橋最高處勻速駛下,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.汽車(chē)的動(dòng)量保持不變B.汽車(chē)的機(jī)械能減少
C.汽車(chē)所受的合外力為零D.汽車(chē)所受的合外力做功為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

物體在一個(gè)不為零的豎直向上的提力作用下在豎直方向參與了下列三種運(yùn)動(dòng):勻速、加速和減速。關(guān)于這個(gè)物體在這三種情況下機(jī)械能的變化情況,正確的說(shuō)法是( )
A.勻速運(yùn)動(dòng)機(jī)械能可能不變
B.加速運(yùn)動(dòng)機(jī)械能一定增加
C.減速運(yùn)動(dòng)機(jī)械能一定減小
D.三種情況下,機(jī)械能都有可能增加

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同步練習(xí)冊(cè)答案