【題目】研究“蹦極”運(yùn)動時(shí)，讓運(yùn)動員身上裝好傳感器，用以測量他在不同時(shí)刻下落的高度及速度。如圖a所示，運(yùn)動員及所攜帶的全部設(shè)備的總質(zhì)量為60 kg，彈性繩原長為10m。運(yùn)動員（可看做質(zhì)點(diǎn)）從蹦極臺（P點(diǎn)）自由下落，根據(jù)傳感器測到的數(shù)據(jù)，得到如圖b所示的速度－位移圖象。已經(jīng)測量得知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g為9.80m/s2 。不計(jì)下落過程中的空氣阻力。

(1)運(yùn)動員下落過程中在什么位置動能最大？在該位置運(yùn)動員受力有什么特點(diǎn)？

(2)運(yùn)動員下落速度最大時(shí)，繩的彈性勢能為多少?

(3)若運(yùn)動員下落到最低點(diǎn)時(shí)，繩的彈性勢能非常巧合地可以表示成，式中k相當(dāng)于彈性繩此刻的勁度系數(shù)，x是彈性繩此刻的形變量。求此刻運(yùn)動員的加速度（最后結(jié)果保留2位小數(shù)）?

【答案】(1)15m；運(yùn)動員受到向上的彈力等于重力 (2)1140J (3)，方向豎直向上

【解析】

(1)由圖b可知：下落15m時(shí)速度最大，動能最大。此位置運(yùn)動員加速度為零，合外力為零。

由于空氣阻力可忽略不計(jì)，運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，所以運(yùn)動員受到向上的彈力等于重力.

(2)由圖b可知速度最大時(shí)下落的距離s=15m， 速度v1=16m/s，下落過程中只有重力與彈力做功，因此機(jī)械能守恒。則繩的彈性勢能：

(3)由圖b可知運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)s2=26m，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，運(yùn)動員所有的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，因此此時(shí)的彈性勢能

由牛頓第二定律可知：

當(dāng)時(shí)，帶入解得：，方向豎直向上.

答：(1)運(yùn)動員下落過程下落15m時(shí)動能最大；在該位置運(yùn)動員受到向上的彈力等于重力.

(2)運(yùn)動員下落速度最大時(shí)，繩的彈性勢能為1440J.

(3)此刻運(yùn)動員的加速度22.05m/s2,方向豎直向上.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單分子油膜估測分子大小”實(shí)驗(yàn)中，

（1）某同學(xué)操作步驟如下：

①取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；

②在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；

③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；

④在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積．

改正其中的錯(cuò)誤：（有兩處）___________________

（2）若油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.8×10-3cm3，其形成的油膜面積為40cm2，則估測出油酸分子的直徑為___________m．（保留1位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m小球a和質(zhì)量為2m的小球b用輕彈簧A、B連接并懸掛在天花板上保持靜止，水平力F作用在a上并緩慢拉a，當(dāng)B與豎直方向夾角為60°時(shí)，A、B伸長量剛好相同。若A、B的勁度系數(shù)分別為k1、k2，則以下判斷正確的是

A.

B.

C.撤去F的瞬間，b球處于完全失重狀態(tài)

D.撤去F的瞬間，a球的加速度大小等于重力加速度g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半圓槽 MABCN在豎直面內(nèi)，M點(diǎn)、N點(diǎn)是半圓的水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，O點(diǎn)是半圓圓心，OB為豎直半徑，A、C為半圓周上的兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線AC垂直平分OB�，F(xiàn)有三個(gè)小球a、b、c，先從M點(diǎn)水平向右先后拋出a、b兩小球，兩球依次落在A、B兩點(diǎn)；再從P點(diǎn)水平向右拋出c球(P是直徑MN上的某一點(diǎn))，c球恰好垂直圓周擊中C點(diǎn)，則下列說法中正確的是

A. a、b、c三球的下落時(shí)間之比為1︰2︰1

B. c球拋出點(diǎn)P有可能與M點(diǎn)重合

C. a、b、c三球的平拋初速度之比為(2－)︰︰2

D. a、b、c三球的機(jī)械能之比為(7－4)：2：12

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測紙帶運(yùn)動的時(shí)間和位移。下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟，按照你對實(shí)驗(yàn)的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實(shí)際操作的合理步驟，將各步驟的字母代號順序?qū)懺诳瞻滋帯?/span>

A．在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在50 Hz的低壓________ （填“交流”或“直流”）電源的兩個(gè)接線柱上；

B．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過________（填“插孔”或“限位孔”），并壓在________（填“白紙”或“復(fù)寫紙”）下面；

C．用刻度尺測量從計(jì)時(shí)開始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離Δx；

D．切斷電源，取下紙帶，如果共有6個(gè)清晰的點(diǎn)，則這段紙帶記錄的時(shí)間Δt=______；

E．打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)；

F．利用公式計(jì)算紙帶運(yùn)動的平均速度。

實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_______________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】a、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動，它們的位移－時(shí)間圖象如圖所示，其中a是一條頂點(diǎn)坐標(biāo)為（0，10）的拋物線，下列說法正確的是

A.b、c兩物體都做勻速直線運(yùn)動，兩個(gè)物體的速度相同

B.在0～5s內(nèi)，a、b兩個(gè)物體間的距離先變小后變大

C.物體c的速度越來越大

D.物體a的加速度為0.8m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某斜面固定在水平地面上，一小球沿斜面向上做勻減速運(yùn)動，運(yùn)動過程中小球依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，最后恰好能到達(dá)最高點(diǎn)D，其中AB=12m，BC=8m，從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)兩個(gè)過程速度變化量都是-2m/s，下列說法正確的是

A.小球的加速度大小為2m/s

B.小球到達(dá)B點(diǎn)速度大小為10m/s

C.A、D兩點(diǎn)間的距離為24.5m

D.小球從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的時(shí)間為2s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)統(tǒng)計(jì)我國每年高速路上20%的事故都是因?yàn)槠隈{駛，尤其是重型卡車，駕駛員疲勞駕駛造成的后果更為嚴(yán)重。如圖為國內(nèi)某汽車品牌率先推出AEBS的系統(tǒng)，通過雷達(dá)和攝像頭判斷車距，當(dāng)車距小于安全距離自動啟動制動系統(tǒng)，并通過車內(nèi)警報(bào)提醒駕駛員保持清醒。某次實(shí)驗(yàn)室測試中汽車以10 m/s的速度勻速前進(jìn)，通過傳感器和激光雷達(dá)檢測到正前方22 m處有靜止障礙物，系統(tǒng)立即采取制動措施，使之做加速度大小為1 m/s2的勻減速直線運(yùn)動，并向駕駛員發(fā)出警告，駕駛員2 s之后清醒，馬上采取緊急制動，使汽車做勻減速直線運(yùn)動，最終該汽車恰好沒有與障礙物發(fā)生碰撞。求：

(1)駕駛員采取緊急制動之前，汽車行進(jìn)距離的大��；

(2)駕駛員采取緊急制動時(shí)汽車的加速度大小；

(3)汽車在上述22 m的運(yùn)動全過程中的平均速度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣如圖甲、乙所示。圖丙中有一半圓玻璃磚，O是圓心，MN是法線，PQ是足夠長的光屏。甲單色光以入射角i由玻璃磚內(nèi)部射向O點(diǎn)，折射角為r。則下列說法正確的是

A.乙光以i入射時(shí)一定發(fā)生全反射

B.甲光的頻率比乙光的頻率大

C.光的干涉現(xiàn)象說明光是一列橫波

D.甲光在玻璃磚中的臨界角C滿足

E.若繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)玻璃磚,PQ上可能接收不到甲光

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