10．高空跳水處一種十分驚險的跳水運(yùn)動．運(yùn)動員從很高的懸崖上或特制的超過跳臺上起跳并完成空中動作后入水．一位高空跳水運(yùn)動員從25m高的超過跳臺上跳下，假設(shè)他從靜止開始離開跳臺并沿豎直方向向下運(yùn)動，落入水池中．已知水對他的阻力（包括浮力）是他重力的3.5倍，空氣對他的阻力是他重力的0.2倍．g=10m/s2．求：
（1）他剛到達(dá)水面時的速度是多大？
（2）為了保證運(yùn)動員的安全，水池至少多深？

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出在空氣中下落的加速度，由速度位移公式求出到達(dá)水面的速度；
（2）入水后根據(jù)牛頓第二定律求出在水中的加速度，由速度位移公式求出水深；

解答 解：（1）設(shè)他在空氣中下落時受到空氣阻力為F1，加速度為a1，剛到達(dá)水面時的速度是v，則
mg-F1=ma1   
v2=2a1h        
F1=0.2mg
解得：a1=8m/s2
v=20 m/s         
（2）設(shè)他在水中下落時受到水的阻力為F2，加速度大小為a2，在水中運(yùn)動下落的深度為h1，則
F2-mg=ma2    
v2=2a2h1      
F2=3.5mg
解得：a2=25m/s2
h1=8 m        
為了安全，水池至少8米深．      
答：（1）他剛到達(dá)水面時的速度是20m/s
（2）為了保證運(yùn)動員的安全，水池至少8m深

點(diǎn)評 本題是多過程問題，關(guān)鍵分析受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求解，注意前一個過程的末速度是后一個過程的初速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場方向運(yùn)動時，會受到洛倫茲力的作用．下列表述正確的是（　�。�
A．洛倫茲力對帶電粒子做正功
B．洛倫茲力不改變帶電粒子的動能
C．洛倫茲力的大小與速度無關(guān)
D．洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．圖甲為表面光滑、傾角為30°的斜面固定在水平面上，質(zhì)量相同的A、B兩滑塊用一平行斜面的輕質(zhì)彈簧相連，再用一輕繩將B與斜面頂端相連．圖乙僅將彈簧換成輕繩將兩滑塊相連．重力加速度為g，在這兩種情況下分別剪斷與斜面頂端相連的輕繩，在剪斷輕繩的瞬間，下列說法正確的（　�。�
A．兩種情況下A的加速度相同
B．兩種情況下B的加速度相同
C．圖甲中B的加速度是它在圖乙中的2倍
D．圖乙中兩滑塊的加速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖所示，在水平面上有M、m兩個物塊，現(xiàn)用力F推物塊m，使M、m兩物塊在水平面上一起向右做加速運(yùn)動，那么，下列說法中正確的是（　�。�
A．若M、m兩物塊與水平面都是光滑的，那么，物塊M、m間的作用力為$\frac{m}{M+m}$F
B．若M、m兩物塊與水平面都是光滑的，那么，物塊M、m間的作用力為$\frac{M}{M+m}$F
C．若M、m兩物塊與水平面的動摩擦因數(shù)均為μ，物塊M、m仍一起向右做加速運(yùn)動，那么，物塊M、m間的相互作用力為$\frac{M}{M+m}$F+μMg
D．若M、m兩物塊與水平面的動摩擦因數(shù)均為μ，物塊M、m仍一起向右做加速運(yùn)動，那么，物塊M、m間的相互作用力為$\frac{M}{M+m}$F

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示．已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出．在電場和磁場中運(yùn)動時，離子P+和P3+（　�。�
A．在電場中的加速度之比為1：1B．離開電場區(qū)域時的動能之比為1：3
C．在磁場中運(yùn)動的時間之比為3：2D．在磁場中運(yùn)動的半徑之比為1：$\sqrt{3}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．啤酒杯游戲是一種娛樂性很強(qiáng)的游戲．選手們?nèi)魧⑵【票刂L桌推向指定的區(qū)域（有效區(qū)域），視為成功；若沒有到達(dá)或超過指定區(qū)域，則視為失敗，其簡化模型如圖所示，AD為長為l1=5m的桌面，AB為推杯子區(qū)域，選手們可將杯子放在該區(qū)域的任何地方，推杯子時不能超過此區(qū)域．CD為有效區(qū)域，杯子到達(dá)此區(qū)域才有效．已知AB長度為l2=0.8m，CD長度為l3=1m，杯子的質(zhì)量為0.5kg，杯子與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.4．假定選手們作用在杯子上的力為恒力，杯子沿AD做直線運(yùn)動．
（1）若將杯子從A點(diǎn)推到B點(diǎn)，選手要能成功，則作用在杯子上的推力至少為多少？
（2）若某選手作用在杯子上的推力為F=20N，從A點(diǎn)開始推杯子，選手要能成功，力的作用距離最多為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，在粗糙水平地面上，水平外力F拉動小車勻加速直線運(yùn)動，小車和木塊在運(yùn)動時無相對滑動．小車質(zhì)量為M，加速度大小為a，所有接觸處動摩擦均為μ，則在這個過程中，木塊受到的摩擦力大小是（　�。�
A．μ mgB．$\frac{mF}{M+m}-μmg$C．μ（M-m）gD．ma

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．2015年11月24日，宿州下起了入冬以來的第一場雪．小明的爸爸用雪橇載著小明在水平的雪地里滑雪，如圖所示．已知小明和雪橇的總質(zhì)量為20kg．開始小明和雪橇處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)小明的爸爸用與水平方向夾角θ=37°、大小F=50N的力拉雪橇向前加速，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，不計(jì)雪橇與地面的摩擦）
（1）小明和雪橇一起向的運(yùn)動的加速度大��？
（2）經(jīng)過4秒，雪橇的速度大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD為半徑為R的四分之一的圓周，圓心為O，光線從AB面上的某點(diǎn)入射，入射角θ1=45°，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點(diǎn)并恰好發(fā)生全反射．（已知光的真空中的傳播速度c=3.0×108m/s）．
①畫出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖；
②求光線在該棱鏡中傳播的速度大小v．

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