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2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高...

2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10 m/s2

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1忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落到1.5 km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小;

2实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的v—t图象如图所示,着陆过程中,运动员和所携装备的总质量m=100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数结果保留1位有效数字

 

(1)87s;8.7×102m/s(2)0.008kg/m 【解析】 试题分析:(1)设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t,下落距离为S,在1.5km高度处的速度大小为v,根据运动学公式有:① ② 依题意有③ 联立①②③式可得:t=87s④v=8.7×102m/s⑤ (2)该运动员达到最大速度时,加速度为零,由牛顿第二定律有:⑥ 由所给的v-t图象可读出,可得:k=0.008kg/m⑧ 考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用 【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度,所以在做这一类问题时,特别又是多过程问题时,先弄清楚每个过程中的运动性质,根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力  
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考点分析:
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如图所示,拉B物的轻绳与竖直方向成60°角,O为一定滑轮,物体A与B间用跨过定滑轮的细绳相连且均保持静止,已知B的重力为100 N,水平地面对B的支持力为80 N,绳和滑轮质量及摩擦均不计,试求:

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(1)物体A的重力的大小;

(2)地面对物体B的摩擦力的大小。

 

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某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,取得了几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个打点取一个计数点,即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……如下图所示,由于不小心,纸带被撕断了,请根据下图做答。

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(1)在B、C、D三段纸带中,属于纸带A的是___________;

(2)打A纸带时,物体的加速度大小是________ m/s2,计数点1速度的大小是___________m/s。本题结果保留两位有效数字

(3)在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,忘记了平衡摩擦力,得的 a—F 图象应为图中的

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做《验证力的平行四边形定则》实验时,实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_________。

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以下关于实验的说法,正确的是

A.在“验证力平行四边形定则”的实验和“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,用到的主要物理方法是控制变量法

B.凡是涉及到利用打点计时器测量加速度的实验,为了减少实验误差,平衡摩擦力都是必须的

C.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,沙子和小桶的总质量必须远小于小车与车上的砝码的总质量

D.在“验证力平行四边形”的实验中,用两只测力计和用一只测力计拉橡皮筋时,只要橡皮筋的伸长量相同就可以

 

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如图,水平光滑杆从物体A中心的孔穿过,A的质量为M,用细线将另一质量为m的小球B与A相连,M>m。现在仅在小球B上施加水平向右的拉力F,发现A、B一起以加速度a 向右运动,细线与竖直方向成θ角。若仅在物体A上施加水平向左的拉力F′,则A、B一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成θ角,则

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A.F′大小一定小于F

B.a′大小一定等于a

C.a′大小一定大于a

D.两次细线的拉力大小相同

 

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