(2013北京市海淀區(qū)模擬)一般來說,正常人從距地面1.5m高處跳下,落地時速度較小,經(jīng)過腿部的緩沖,這個速度對人是安全的,稱為安全著地速度。如果人從高空跳下,必須使用降落傘才能安全著陸,其原因是,張開的降落傘受到空氣對傘向上的阻力作用。經(jīng)過大量實驗和理論研究表明,空氣對降落傘的阻力f與空氣密度ρ、降落傘的迎風(fēng)面積S、降落傘相對空氣速度v、阻力系數(shù)c有關(guān)(由傘的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等決定),其表達式是f=cρSv2。根據(jù)以上信息,解決下列問題。(取g=10m/s2)
(1)在忽略空氣阻力的情況下,計算人從1.5m高處跳下著地時的速度大。ㄓ嬎銜r人可視為質(zhì)點);
(2)在某次高塔跳傘訓(xùn)練中,運動員使用的是有排氣孔的降落傘,其阻力系數(shù)c=0.90,空氣密度取ρ=1.25kg/m3。降落傘、運動員總質(zhì)量m=80kg,張開降落傘后達到勻速下降時,要求人能安全著地,降落傘的迎風(fēng)面積S至少是多大?
(3)跳傘運動員和降落傘的總質(zhì)量m=80kg,從h=65m高的跳傘塔上跳下,在下落過程中,經(jīng)歷了張開降落傘前自由下落、張開降落傘后減速下落和勻速下落直至落地三個階段。圖12是通過固定在跳傘運動員身上的速度傳感器繪制出的從張開降落傘開始做減速運動至達到勻速運動時的v-t圖像。根據(jù)圖像估算運動員做減速運動的過程中,空氣阻力對降落傘做的功。
科目:高中物理 來源: 題型:
(2013北京市海淀模擬)如圖所示,粗糙弧形軌道和兩個光滑半圓軌道組成的S形軌道.光滑半圓軌道半徑為R,兩個光滑半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙,剛好能夠使小球通過,CD之間距離可忽略.粗糙弧形軌道最高點A與水平面上B點之間的高度為h.從A點靜止釋放一個可視為質(zhì)點的小球,小球沿S形軌道運動后從E點水平飛出,落到水平地面上,落點到與E點在同一豎直線上B點的距離為.已知小球質(zhì)量m,不計空氣阻力,求:
(1)小球從E點水平飛出時的速度大。
(2)小球運動到半圓軌道的B點時對軌道的壓力;
(3)小球從A至E運動過程中克服摩擦阻力做的功.
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