14.2012年10月,奧地利極限運(yùn)動員菲利克斯•鮑姆加特納乘氣球緩慢上升至3436m的高空后跳下,經(jīng)過幾秒到達(dá)距地面3256m高度處,立即打開降落傘開始勻速下降50s,快到達(dá)地面前改變降落傘角度而減速,成功落地時速度為4m/s.重力加速度的大小g取10 m/s2,打開降落傘后才考慮空氣阻力.
(1)求該運(yùn)動員從靜止開始下落至3256m高度處所需的時間及其在此處速度的大;
(2)若該運(yùn)動員和降落傘的總質(zhì)量m=60 kg,試求運(yùn)動員和降落傘在減速下降時受空氣阻力大。

分析 (1)忽略空氣阻力,運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動,根據(jù)速度時間關(guān)系公式和位移時間關(guān)系公式列式后聯(lián)立求解即可;
(2)在加速階段和減速階段利用運(yùn)動學(xué)公式及牛頓第二定律即可求得阻力.

解答 解:(1)物體自由下落時,設(shè)下降的高度為h1,時間為t1
h1=3436-3256m=180m
則:${h_1}=\frac{1}{2}g{t_1}^2$…①
v=gt1…②
解得:t1=6s   v=60m/s
(2)物體勻速下降時,設(shè)下降的高度為h2,時間為t2
則:h2=vt2…③
解得:h2=3000m
物體減速時:F-mg=ma…④
${v_1}^2-{v^2}=-2a{h_3}$…⑤
解得:F=1020N
答:(1)該運(yùn)動員從靜止開始下落至3256m高度處所需的時間及其在此處速度的大小分別為6s和60m/s;
(2)運(yùn)動員和降落傘在減速下降時受空氣阻力大小為1020N

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確運(yùn)動員的受力情況和運(yùn)動情況,加速度是關(guān)鍵

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

15.關(guān)于兩個大小一定的力的合力,下列說法中正確的是( 。
A.兩個力的合力總大于原來的任意一個力
B.5N、2N、6N三個共點(diǎn)力的最大合力為13N,最小合力為1N
C.合力的大小隨兩個力之間的夾角增大而減小
D.合力的大小一定等于其分力代數(shù)和

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.半徑為R的自行車輪在平地上滾動,輪心速度為vC,在輪緣A處有一質(zhì)點(diǎn)M,在如圖所示的位置處(A、C連線和水平線平行)M點(diǎn)脫離A點(diǎn)飛出,則M點(diǎn)飛越的水平距離L為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R,圓心為O,下端與絕緣水平軌道在B點(diǎn)相切.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),置于水平軌道上的A點(diǎn).已知A、B兩點(diǎn)間的距離為L,物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.
(1)若物塊能到達(dá)的最高點(diǎn)是半圓形軌道上與圓心O等高的C點(diǎn),則物塊在A點(diǎn)水平向左運(yùn)動的初速度應(yīng)為多大?
(2)若整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)電場中,物塊在A點(diǎn)水平向左運(yùn)動的初速度vA=$\sqrt{2μgL}$,沿軌道恰好能運(yùn)動到最高點(diǎn)D.則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大?
(3)若整個裝置處于水平向左的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度的大小E=$\frac{5μmg}{3q}$.現(xiàn)將物塊從A點(diǎn)由靜止釋放,以后的運(yùn)動過程中物塊A始終不脫離軌道,求物塊第2n(n=1,2,3…)次經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.水平面上有電阻不計的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,

(1)若勻強(qiáng)磁場方向水平向右如圖甲,則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時,軌道對ab棒的支持力為零
(2)若保持勻強(qiáng)磁場的大小不變,但方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖乙所示.要使ab棒仍然靜止,則ab棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)至少應(yīng)為多少.(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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19.在設(shè)計如圖甲所示“驗證牛頓第二定律”的實(shí)驗原理時有兩個很“巧妙”的地方,一是要求小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量之和;二是對小車要進(jìn)行“平衡摩擦力”操作.請回答下列問題:

(1)“巧妙”之一,實(shí)驗中要求“小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量之和的目的”是:繩中的拉力(近似)等于砂和砂桶重力之和;
(2)在滿足實(shí)驗條件的情況下,某同學(xué)得到了如圖乙的圖線(其中M為小車的質(zhì)量),由此得到的結(jié)論是在合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比.
(3)“巧妙”之二,實(shí)驗中對小車進(jìn)行“平衡摩擦力”操作,下列選項中必須執(zhí)行的是(填序號)AD
A.取下砂和砂桶
B.在空砂桶的牽引下,輕推一下小車,小車能做勻速直線運(yùn)動
C.小車拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶做勻速運(yùn)動時,打點(diǎn)計時器的電源應(yīng)斷開不需接通
D.在沒有定滑輪的一端把長木板墊起適當(dāng)角度
(4)某次實(shí)驗(所用交流電的頻率為50Hz)打出的紙帶經(jīng)過處理如圖丙所示,每兩個相鄰的測量點(diǎn)之間還有四個計時點(diǎn)沒有顯示,則小車運(yùn)動的加速度為0.50m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.下列有關(guān)重力的論述,哪些正確( 。
A.飛行著的物體,因為不掉在地上,故不受重力作用
B.靜止在地面上的物體不受重力
C.水平拋出的物體其運(yùn)動方向時刻變化,故受重力的方向也不斷變化
D.不管物體處于何運(yùn)動狀態(tài),物體受重力的方向總是豎直向下的

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3.如圖所示,在半徑為r的圓形空間內(nèi)存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個帶電粒子(不計重力),從A點(diǎn)沿半徑方向以速度V垂直磁場方向射入磁場中,并從B點(diǎn)射出,∠AOB=120°,求該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列圖象中反映物體做勻變速直線運(yùn)動的是(圖中x表示位移、v表示速度、t表示時間)( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊答案