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我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量...

我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量m=60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6 m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度vB=24 m/s,A与B的竖直高度差H=48 m,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5 m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1 530 J,取g=10 m/s2

(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小;

(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。

 

(1)144 N (2)12. 5 m 【解析】 试题分析:(1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动,设AB的长度为x,则有vB2=2ax① 由牛顿第二定律有② 联立①②式,代入数据解得Ff=144 N③ (2)设运动员到达C点时的速度为vC,在由B到达C的过程中,由动能定理得 mgh+W=mvC2-mvB2④ 设运动员在C点所受的支持力为FN,由牛顿第二定律有 ⑤ 由题意和牛顿第三定律知FN=6mg⑥ 联立④⑤⑥式,代入数据解得R=12.5 m⑦ 考点:牛顿第二定律; 动能定理 【名师点睛】本题中运动员先做匀加速运动,后做圆周运动,是牛顿第二定律、运动学公式、动能定理和向心力的综合应用,要知道圆周运动向心力的来源,涉及力在空间的效果,可考虑动能定理.  
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考点分析:
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如图所示,半径为、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接(绳子的延长线经过球心 ),两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上,A、B两点相距为l,当两轻绳伸直后,A、B两点到球心的距离均为l。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时(轻绳a、b与杆在同一竖直平面内)。求:

(1)竖直杆角速度ω为多大时,小球恰好离开竖直杆?

(2)当竖直杆角速度ω=时,轻绳a的张力Fa为多大?

 

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一弹性小球自4.9m高处自由下落,当它与水平地面每碰一次,速度减小到碰前的7/9,试求小球开始下落到停止运动所用的时间

 

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某学习小组利用自行车的运动探究阻力做功与速度变化的关系。人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示。在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化。设自行车无动力后受到的阻力恒定。

(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度v,还需要测量________________(填写物理量的名称及符号)

(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功W及自行车的初速度v。改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值。以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出Wv曲线。分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系。在实验中作出Wv图象如图所示,其中符合实际情况的是________

 

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用如图所示的装置可做以下几个相关的实验:探究小车速度随时间变化的规律,探究加速度与力、质量的关系,探究恒力做功与动能改变的关系。其操作过程中下列说法正确的是   

A.探究小车速度随时间变化的规律,可以不用调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力

B.探究加速度与力、质量的关系,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行

C.探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上

D.探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,需要重新调节木板倾斜度

 

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如图所示,光滑固定的竖直杆上套有小物块 a,不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b,虚线 cd 水平.现由静止释放两物块,物块 a 从图示位置上升,并恰好能到达c处.在此过程中,若不计摩擦和空气阻力,下列说法正确的是     

A.物块 a 到达 c 点时加速度为零

B.绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量

C.绳拉力对物块 b先做负功后做正功

D.绳拉力对物块 b 做的功在数值上等于物块 b机械能的减少量

 

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