满分5 > 高中物理试题 >

低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳.人在空中降落过程中...

低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳.人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大,而且速度越大空气阻力增大得越快.因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高.

一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v﹣t图象如图所示.已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上.g取10m/s2,请根据此图象估算:

满分5 manfen5.com

(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小;

(2)运动员从脚触地到最后速度减为零的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大;

(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留三位有效数字).

 

(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小为80N. (2)运动员所需承受地面的平均冲击力为2450N. (3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功为﹣5.6×104J 【解析】【解析】 (1)由v﹣t图可知,起跳后前2s内运动员的运动近似是匀加速直线运动,其加速度为==9.0 m/s2 设运动员所受平均阻力为f,根据牛顿第二定律有 m总g﹣f=m总a 代入数据解得解得 f=80N (2)由v﹣t图可知,运动员脚触地时的速度v2=5.0m/s,经时间t2=0.2s速度减为零, 设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F,根据动量定理有(mg﹣F)t2=0﹣mv2 代入数据解得 F=2450N (3)由v﹣t图可知,10s末开伞时的速度v=40m/s,开伞前10s内运动员下落的高度约为 h≈30×(5×2m)=300m 设前10s内空气阻力对运动员所做功为W,根据动能定理有 代入数据解得 W=﹣5.6×104J 答:(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小为80N. (2)运动员所需承受地面的平均冲击力为2450N. (3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功为﹣5.6×104J 【点评】本题是理论联系实际的问题,关键考查建立物理模型的能力和读图能力.知道速度时间图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,求:

满分5 manfen5.com

(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;

(2)小物块落地时的动能EK

(3)小物块的初速度大小v0

 

查看答案

在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为      mm(该值接近多次测量的平均值).

满分5 manfen5.com

(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的      图(选填“甲”或“乙”).

(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=      Ω(保留两位有效数字).

(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为      (填选项前的符号).

A.1×10﹣2Ω•m     B.1×10﹣3Ω•m     C.1×10﹣6Ω•m    D.1×10﹣8Ω•m

(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是      (有多个正确选项).

满分5 manfen5.com

A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差

B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差

D.用U─I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.

 

查看答案

如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z≤0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=满分5 manfen5.com处的场强大小为(k为静电力常量)(  )

满分5 manfen5.com

A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com

 

查看答案

在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意如图.小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,机械能的变化量依次为△E1、△E2、△E3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是(  )

满分5 manfen5.com

A.x2﹣x1=x3﹣x2,△E1=△E2=△E3

B.x2﹣x1>x3﹣x2,△E1=△E2=△E3

C.x2﹣x1>x3﹣x2,△E1<△E2<△E3

D.x2﹣x1<x3﹣x2,△E1<△E2<△E3

 

查看答案

如图,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内,在金属框接通逆时针方向电流的瞬间(  )

满分5 manfen5.com

A.两小线圈会有相互靠拢的趋势

B.两小线圈会有相互远离的趋势

C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向

D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.