某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下,跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開降落傘做減速下落。他打開降落傘后的速度圖線如圖甲所示。降落傘用8根對(duì)稱的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員,每根繩與中軸線的夾角均為37°,如圖乙。已知人的質(zhì)量為50 kg,降落傘質(zhì)量也為50 kg,不計(jì)人所受的阻力,打開傘后傘所受阻力Ff與速度v成正比,即Ffkv (g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)。求:

(1)打開降落傘前人下落的距離為多大?

(2)求阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向?

(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少?


【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律;牛頓第三定律.C1 C2

【答案解析】(1)20m;(2)30m/s2,方向豎直向上;(3)312.5N.解析: (1)設(shè)打開降落傘時(shí)的速度為v0,下落高度為h0

h0=20 m

(2)設(shè)勻速下落時(shí)速度為v,則v=5 m/s,由kv=2mg,得k=200 N·s/m。

對(duì)整體:kv0-2mg=2ma,a=30 m/s2   方向豎直向上

(3)設(shè)每根繩拉力為FT,以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象有:

8FTcos37°mgma

得:F=312.5 N。

由牛頓第三定律得,懸繩能承受的拉力至少為312.5 N

【思路點(diǎn)撥】(1)打開降落傘前人做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移速度公式即可求解;(2)由a圖可知,當(dāng)速度等于5m/s時(shí),物體做勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,根據(jù)kv=2mg即可求解k,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度;(3)設(shè)每根繩的拉力為T,以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律即可求解.本題要求同學(xué)們能根據(jù)速度圖象分析出運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)情況,知道當(dāng)速度等于5m/s時(shí),物體做勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,難度適中.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖,兩個(gè)固定的傾角相同的滑桿上分別套A、B兩個(gè)圓環(huán),   兩個(gè)圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩個(gè)物體C、D,當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí),A的懸線始終與桿垂直,B的懸線始終豎直向下.則下列說法中正確的是

A.A環(huán)與滑桿無摩擦力        B.B環(huán)與滑桿無摩擦力

C.A環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)        D.B環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán)A,環(huán)A與球B間用一輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA、mB,由于B球受到水平恒力F的作用,A環(huán)與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng),繩與豎直方向的夾角為θ.則下列說法正確的是 

A.B球受到的恒力F大小為mAgtan θ

B.A環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為

C.力F逐漸增大,桿對(duì)A環(huán)的彈力保持不變

D.力F逐漸增大,繩對(duì)B球的拉力保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖甲是某景點(diǎn)的山坡滑道圖片,為了探究滑行者在滑道直線部分AE滑行的時(shí)間.技術(shù)人員通過測量繪制出如圖乙所示的示意圖.AC是滑道的豎直高度,D點(diǎn)是AC豎直線上的一點(diǎn),且有ADDE=10 m,滑道AE可視為光滑,滑行者從坡頂A點(diǎn)由靜止開始沿滑道AE向下做直線滑動(dòng),g取10 m/s2,則滑行者在滑道AE上滑行的時(shí)間為(     )

A. s      B.2 s      C. s       D.2 s

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如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑.對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F,物體可沿斜面勻速向上滑行.試求:

(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)水平向右的恒力F的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:


在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上,運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登,最終點(diǎn)燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住,如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時(shí),試求:

(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力;   

(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。

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如圖所示為游樂園中空中轉(zhuǎn)椅的理論示意圖。長度不同的兩根細(xì)繩懸于同一點(diǎn),另一端各系一個(gè)質(zhì)量相同的小球,使它們?cè)谕凰矫鎯?nèi)作圓錐擺運(yùn)動(dòng),則兩個(gè)圓錐擺相同的物理量是

A.繩的拉力          B.線速度的大小

C.周期              D.向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:


在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì),電梯靜止時(shí),曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上,體重計(jì)示數(shù)為50 kg,電梯運(yùn)動(dòng)過程中,某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示,在這段時(shí)間內(nèi)下列說法中正確的是

A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了

B.曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力等于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力

C.電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)

D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下

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如圖所示,一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上,輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),一端與該小球相連,F(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,沿豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知OA長度小于OB長度,彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈力大小相等。在小球由A到B的過程中(    )

A.加速度等于重力加速度g的位置有兩個(gè)

B.彈簧彈力的功率為零的位置有兩個(gè) 

C.彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功 

D.小球與地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不是一直減小的,而是先減小后增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案