17.在一次低空跳傘訓練中,當直升機懸停在離地面224m高處時,傘兵離開飛機做自由落體運動.運動一段時間后,打開降落傘,展傘后傘兵以12.5m/s2的加速度勻減速下降.為了傘兵的安全,要求傘兵落地速度最大不得超過5m/s,求:(取g=10m/s2
(1)傘兵展傘時,離地面的高度至少為多少?
(2)傘兵在空中的最短時間為多少?

分析 (1)整個過程中,傘兵先做自由落體運動,后做勻減速運動,總位移大小等于224m.設(shè)傘兵展傘時,離地面的高度至少為h,此時速度為v0,先研究勻減速過程,由速度-位移關(guān)系式,得到v0與h的關(guān)系式,再研究自由落體過程,也得到一個v0與h的關(guān)系式,聯(lián)立求解.
(2)由(1)求出v0,由速度公式求出兩個過程的時間,即可得到總時間.

解答 解:(1)設(shè)傘兵展傘時,離地面的高度至少為h,此時速度為v0
則有:v2-v02=-2ah,
又v02=2g(224-h)
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:v0=50 m/s
h=99 m,
(2)設(shè)傘兵在空中的最短時間為t,
則有:v0=gt1,
t1=s=5 s,
t2=$\frac{V-{V}_{0}}{a}$=3.6 s,
故所求時間為:t=t1+t2=(5+3.6)s=8.6 s
答:(1)傘兵展傘時,離地面的高度至少為99m
(2)傘兵在空中的最短時間為8.6s

點評 本題涉及兩個過程的運動學問題,既要單獨研究兩個過程,更要抓住它們之間的聯(lián)系:比如位移關(guān)系、速度關(guān)系等等.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.實驗室有如下器材:
電流表A1(滿偏電流約500μA,有刻度無刻度值,內(nèi)阻rg約500Ω);
電流表A2(量程0~300μA,內(nèi)阻rA2=1000Ω);
電流表A3(量程0~1mA,內(nèi)阻rA3=100Ω);
定值電阻R0(阻值1kΩ);
滑動變阻器R(0~5Ω,額定電流2A);
電池(電動勢2V,內(nèi)阻不計);
開關(guān)、導線若干.
要求較精確地測出A1表的內(nèi)阻和滿偏電流.
(1)在方框內(nèi)畫出測量電路;
(2)應(yīng)讀取的物理量是A1表滿偏時,A2表的讀數(shù)I2、A3表的讀數(shù)I3;
(3)用這些量表示的A1表的滿偏電流Ig=I3-I2,A1表的內(nèi)阻rg=$\frac{{I}_{2}{r}_{A2}}{{I}_{3}-{I}_{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.某同學在“測勻變速直線運動的加速度”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點.其相鄰點間的距離如圖(1)所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為T=0.10s.
計數(shù)點  B  C  D  E  F
速度(m/s)0.4000.4790.5600.6400.721
(1)根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,已計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度,請寫出計算B點速度的表達式${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}$(用符號表示)
(2)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖(2)所示的坐標紙上,畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線(如圖(2)所示).根據(jù)畫出的v-t圖線,求出小車運動的加速度為0.80m/s2(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,在傾角θ=30°、足夠長的斜面上分別固定著相距L=0.2m的A、B兩個物體,它們的質(zhì)量為mA=1Kg,mB=3kg,與斜面間動摩擦因數(shù)分別為μA=$\frac{\sqrt{3}}{6}$和μB=$\frac{\sqrt{3}}{3}$在t=0時刻同時撤去固定兩物體的外力后,A物體沿斜面向下運動,并與B物體發(fā)生彈性碰撞 (g=10m/s2)求:A與B第一次碰后瞬時B的速率?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.一點電荷Q=2.0×10-8C,在距此點電荷30cm處,該電荷產(chǎn)生的電場強度是多大?k=9.0×109Nm2/C2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.若有一顆“宜居”行星,其表面重力加速度為地球表面重力加速度的p倍,半徑為地球半徑的q倍,則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的( 。
A.$\sqrt{pq}$倍B.$\sqrt{\frac{q}{p}}$倍C.$\sqrt{\frac{p}{q}}$倍D.$\sqrt{p{q}^{3}}$倍

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9.運動員從懸停在空中的直升機上跳傘,下降一段后打開降落傘.已知傘打開前可看作是自由落體運動,開傘后受到的空氣阻力與速度有關(guān),運動員減速下降,最后勻速下降.從下落時開始計時,在整個過程中,用h表示運動員離地面的高度,口表示下落的速度,F(xiàn)表示受到的合力、E表示運動員的機械能(選地面為零勢面),下列圖象大致正確的是( 。
A.B.C.D.

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6.在2010年廣州亞運會男子百米決賽中,中國選手勞義以10秒24的成績奪得冠軍,被譽為“亞洲百米新飛人”!如圖(1)是勞義沖刺瞬間.但是在本次比賽起跑時,勞義在8名選手中僅排倒數(shù)第二,在跑完50米時,勞義已排在第三,在距離終點還剩20米左右時,他依然保持著前半段的沖勁,最終領(lǐng)先沙特選手納希里半個身位沖過終點.以下說法正確的是( 。
A.本次比賽過程中,勞義的平均速度一定是最大的
B.本次比賽過程中,所有選手的位移相同,但勞義的路程最短
C.在沖過終點線瞬間,勞義的速度一定是最大的
D.在判定勞義和納希里誰是冠軍時,不能把他們看成質(zhì)點

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電.第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化(如圖甲所示);第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示.若甲、乙圖中的U0、T所表示的電壓、周期值是相同的,則以下說法正確的是( 。
A.第一次,燈泡兩端的電壓有效值是$\frac{{U}_{0}}{2}$
B.第二次,燈泡兩端的電壓有效值是$\frac{3{U}_{0}}{2}$
C.第一、第二次,燈泡的電功率之比是2:9
D.第一、第二次,燈泡的電功率之比是1:5

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