13.蹦床是運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運(yùn)動項目.一個質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動員,從離水平網(wǎng)面h=3.2m高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面H=5.0m高處.已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時間為t=1.2s.現(xiàn)用一簡化模型模擬以上過程并進(jìn)行有關(guān)計算:
如圖a,一個小球從高h(yuǎn)處自由下落到彈性支持面上,然后小球在彈性支持面上下陷一段距離x,速度恰為零(如圖b).緊接著彈性支持面逐漸恢復(fù),同時小球內(nèi)攜帶的輕彈簧彈出,當(dāng)彈簧彈出的長度等于△x時,彈性面和彈簧均恰好處于自然狀態(tài).假設(shè)彈簧力以及彈性支持面的力均為恒力,g=10m/s2.求:
(1)運(yùn)動員從h高處自由下落到彈性支持面上時的運(yùn)動速度多大?
(2)運(yùn)動員在與蹦床接觸過程中的加速度多大?
(3)蹦床對運(yùn)動員的作用力多大?

分析 (1)運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動,直接根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式求解;
(2)根據(jù)題意,運(yùn)動員與蹦床接觸過程是先減速下降后加速上升,整個過程是勻變速過程,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系列式后聯(lián)立求解;
(3)對運(yùn)動員受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解.

解答 解:(1)由機(jī)械能守恒定律得:mgh=$\frac{1}{2}$mv12,解得:v1=$\sqrt{2gh}$=8m/s;
即運(yùn)動員從h高處自由下落到彈性支持面上時的運(yùn)動速度是8m/s.
(2)設(shè)運(yùn)動員的加速度為a,最大速度為v2,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系,
有:△x+$\frac{{v}_{2}^{2}}{2g}$=H,其中:△x=$\frac{{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}}{2a}$,時間:t=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{a}$,代入數(shù)據(jù)解得:a=14.4m/s2,
即運(yùn)動員在與蹦床接觸過程中的加速度為14.4m/s2
(3)運(yùn)動員受重力和支持力,由牛頓第二定律得:
F-mg=ma,代入數(shù)據(jù)解得:F=1464N,
即蹦床對運(yùn)動員的作用力為1464N;
答:(1)運(yùn)動員從h高處自由下落到彈性支持面上時的運(yùn)動速度為8m/s;
(2)運(yùn)動員在與蹦床接觸過程中的加速度為14.4m/s2;
(3)蹦床對運(yùn)動員的作用力1464N.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是對運(yùn)動員的各個運(yùn)動情況分析清楚,然后結(jié)合機(jī)械能守恒定律、運(yùn)動學(xué)公式、牛頓第二定律和幾何關(guān)系列式后聯(lián)立求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在做研究平拋運(yùn)動的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動,通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動的軌跡.
(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡,下面列出一些操作要求,將你認(rèn)為正確選項的前面字母填在橫線上:bde.
(a)每次釋放小球的位置必須不同
(b)每次必須由靜止釋放小球
(c)記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降
(d)通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
(e)小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸
(f)將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線
(2)若用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長為L,小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為v0=2$\sqrt{gL}$(用L、g表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示,在真空中用等長的絕緣絲線分別懸掛兩個點(diǎn)電荷A和B,其電荷量分別為+q和-q,在水平方向的勻強(qiáng)電場作用下,兩懸線保持豎直,此時A、B間的距離為L,求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小是k$\frac{q}{{L}^{2}}$,方向為向左.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,靜止在光滑水平面上的小車質(zhì)量為m,固定在小車上的桿用長為l的輕繩與質(zhì)量為m的小球相連,將小球拉至水平右端后放手,則( 。
A.系統(tǒng)的動量守恒
B.水平方向任意時刻m與M的動量等大反向
C.m能向左擺到原高度
D.M一直向右運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖10所示,水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R=0.90 m的半圓形光滑軌道BCD相連,半圓形軌道的BD連線與AB垂直.質(zhì)量為m=1.0kg可看做質(zhì)點(diǎn)的小滑塊在恒定外力F作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動,滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)  μ=0.5.到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時撤去外力,滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動,且恰好能通過軌道最高點(diǎn)D,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到A點(diǎn).g取10m/s2,求:
(1)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時對軌道的壓力大。
(2)滑塊在AB段運(yùn)動過程中恒定外力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,串聯(lián)了一只2.8Ω的保護(hù)電阻R0,實驗電路如圖1所示.

(1)連好電路后,當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯,且接觸良好;他用多用電表的電壓擋檢查電路,把兩表筆分別接a、b;b、c;d、e時,示數(shù)均為0,把兩表筆接c、d時,示數(shù)與電壓表示數(shù)相同,由此可推斷故障是R斷路.
(2)按電路原理圖1及用多用電表的電壓擋檢查電路,把兩表筆分別接c、d時的實物電路圖2以畫線代導(dǎo)線將沒連接的線連接起來.
(3)排除故障后,該同學(xué)順利完成實驗,測得下列數(shù)據(jù)且根據(jù)數(shù)據(jù)在下面坐標(biāo)圖中描出對應(yīng)的點(diǎn),請畫出U-I圖,并由圖求出:電池的電動勢為1.48,內(nèi)阻為0.09.
I/A0.100.170.230.300.40
U/V1.201.000.800.600.55
(4)考慮電表本身電阻對測量結(jié)果的影響,造成本實驗的系統(tǒng)誤差的原因是:電壓表內(nèi)阻分流..

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,質(zhì)量為2kg的物塊A與水平地面的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,質(zhì)量1kg的物塊B與地面的摩擦忽略不計,在已知水平力F=11N的作用下,A、B一起做加速運(yùn)動,則下列說法中正確的是( 。
A.AB的加速度均為3.0m/s2B.AB的加速度均為3.3m/s2
C.A對B的作用力為3.3ND.A對B的作用力為3.0N

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列說法中正確的是(  )
A.由庫侖定律F=$\frac{k{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$,可知,當(dāng)r→0時,F(xiàn)→∞
B.由電場強(qiáng)度E=$\frac{F}{q}$可知,電場強(qiáng)度E與電荷量q成反比
C.由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$可知,r一定時,電荷量Q越大,場強(qiáng)E越大
D.由電勢差U=Ed可知,電場強(qiáng)度一定時,兩點(diǎn)間距離越大,這兩點(diǎn)間電勢差越大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中,將1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液,測得1cm3的油酸酒精溶液有100滴,現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,最后形成的油酸膜形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)中正方形小方格的邊長為1cm,則由此估算出油酸分子的直徑為多少米?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊答案