9.研究“蹦極”運動時,在運動員身上裝好傳感器,用于測量運動員在不同時刻下落的高度及速度.如圖甲所示,運動員及所攜帶的全部設(shè)備的總質(zhì)量為70kg,彈性繩原長為10m.運動員從蹦極臺自由下落,根據(jù)傳感器測到的數(shù)據(jù),得到如圖乙所示的速度-位移(v-l)圖象.不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2.下列判斷正確的是( 。
A.運動員下落運動軌跡為一條拋物線
B.運動員下落加速度為0時彈性勢能為0
C.運動員下落速度最大時繩的彈性勢能也為最大
D.運動員下落到最低點時彈性勢能為2.1×104J

分析 運動員自由下落時做直線運動.合力為零時速度最大,速度為零時繩的彈性勢能最大.運動員下落到最低點時的彈性勢能根據(jù)機械能守恒定律求解.

解答 解:A、v-t圖象不是運動員的運動軌跡.運動員自由下落時做直線運動,運動軌跡為一條直線,故A錯誤.
B、運動員下落加速度為0時合力為0,繩的拉力與重力平衡,繩處于伸長狀態(tài),彈性勢能不為0,故B錯誤.
C、運動員下落速度最大時繩的拉力與重力平衡,合力為零,此時運動員仍有向下的速度,要繼續(xù)向下運動,繩要繼續(xù)伸長,彈性勢能仍在增大,當運動員下落到最低點時彈性勢能最大,故C錯誤.
D、由圖知運動員下落的最大位移為 l=30m,由運動員和繩組成的系統(tǒng)機械能守恒得:運動員下落到最低點時彈性勢能 Ep=mgl=70×10×30J=2.1×104J,故D正確.
故選:D

點評 本題分析時,要抓住繩的彈力是變化的,根據(jù)牛頓第二定律分析運動員的運動情況,知道加速度為0時速度最大.要明確系統(tǒng)的機械能守恒,但運動員的機械能不守恒.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊,從半徑為R1的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道頂端A點由靜止開始下滑,經(jīng)最低點B后沿水平地面BC運動,然后進入另一個半徑為R2的光滑圓形軌道,并且小物塊恰好能經(jīng)過軌道最高點D.已知m=0.2kg,R1=0.8m,R2=0.2m,BC段長為LBC=2.5m,g取10m/s2.求:

(1)運動到B處時小物塊對軌道的壓力
(2)小物塊在C點時的速度大小
(3)水平面的動摩擦因數(shù).

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20.如圖所示,Q1、Q2為真空中的兩等量異種點電荷,Q1帶正電,Q2帶負電,兩點電荷的連線沿水平方向,有一根足夠長的光滑絕緣桿位于兩電荷連線的正上方,且與連線平行,一帶負電的圓環(huán)A穿在光滑的桿上,圓環(huán)的半徑略大于桿,給圓環(huán)一初速度,使其自左向右依次通過a、b、c三點,已知ab=bc,且b點位于Q1、Q2連線的中垂線上,a,c兩點離電荷Q1,Q2較遠,則下列說法正確的是( 。
A.當圓環(huán)位于b點的左側(cè)時,桿對環(huán)的彈力方向先是豎直向上后是豎直向下的
B.圓環(huán)從a運動至b的過程中,速度先增大后減小
C.圓環(huán)經(jīng)過b點時的動能最小
D.圓環(huán)在a點的電勢能大于在c點的電勢能

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17.如圖甲所示,直線AB是某電場中的一條電場線,若在A點放置一初速度為零的質(zhì)子,質(zhì)子僅在電場力作用下,沿直線AB由A運動到B過程中速度隨時間變化的圖象如圖乙所示.則下列說法中正確的是( 。
A.A點的電場強度一定大于B點的電場強度
B.電場一定不是孤立點電荷電場
C.質(zhì)子從A到B的過程中,在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi),電場力做功的平均功率一定相等
D.質(zhì)子從A到B的過程中,在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi),電場力的沖量一定相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.質(zhì)量為m的物體從高h處以$\frac{2g}{3}$的加速度由靜止下落到地面,下列說法正確的是(  )
A.物體的重力勢能減少$\frac{mgh}{3}$B.物體的重力勢能減少mgh
C.物體的動能增加$\frac{2mgh}{3}$D.物體的動能增加$\frac{mgh}{3}$

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14.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速度釋放,落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑,如圖所示.在不計空氣阻力的情況下,對全過程的以下說法中正確的是(  )
A.外力對物體做的總功為零
B.物體的機械能減少mg(H+h)
C.地面對物體的阻力對物體做功為-mgH
D.地面對物體的平均阻力大小為$\frac{mg(H+h)}{h}$

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1.如圖所示,小車A、小物塊B由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連,小車A放在足夠長的水平桌面上,B、C兩小物塊在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C放在水平地面上,現(xiàn)用手控制住A,并使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與桌面平行.已知A、B、C的質(zhì)量均為m,A與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2,重力加速度為g.細線與滑輪之間的摩擦不計.開始時,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),對A施加一個恒定的水平拉力F后,A向右運動至速度最大時,C恰好離開地面.求此過程中,
(1)拉力F的大;
(2)拉力F做的功;
(3)C恰好離開地面時A的速度.

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18.關(guān)于曲線運動,下列說法中正確的是( 。
A.物體做曲線運動時,有可能處于平衡狀態(tài)
B.做曲線運動的物體,速度可能不變
C.所有做曲線運動的物體,速度一定發(fā)生改變
D.所有做曲線運動的物體,加速度方向與速度方向始終一致

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19.如圖所示,位于豎直平面內(nèi)半徑為R=0.4m的光滑半圓形軌道BCD與粗糙的水平軌道相切于B點,質(zhì)量為m=1kg 的滑塊P在水平恒力F=40N的作用下從水平軌道上的 A 點由靜止開始向右運動,運動至B點時撤去F,同時與靜止在B點的小球Q碰撞.碰后,P反彈,最后停在距離B點x=0.08m處,Q滑上圓軌道,并從D點平拋,最終恰好落在A點D.已知,AB 間的距離為L=1.2m,滑塊P與水平軌道間的摩擦因數(shù)為μ=$\frac{5}{8}$,g取10m/s2.求:
(1)P、Q 碰完瞬間,Q 的速度大;
(2)P、Q 碰撞過程中損失的機械能.

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