【題目】跳傘運動員做低空跳傘表演,飛機離地面224m水平飛行,運動員離開飛機在豎直方向做自由落體運動;經(jīng)過一段時間后,立即打開降落傘,展開傘后運動員以12.5 的加速度在豎直方向上勻減速下降,為了運動員的安全,要求運動員落地時豎直方向的速度最大不超過5m/s,(g=10 )

1)運動員展開傘時,離地面的高度至少多少?

2)運動員在空中的最短時間是多少?

【答案】199m28.6s

【解析】

1,2)設運動員未開傘自由下落的時間為t1,開傘后做勻減速運動的時間為t2
以向下為正方向,則勻減速時的加速度為:a=-12.5m/s2
在臨界情況下,運動員將以5m/s的速度著落.
所以由速度關系:

vt=gt1+at2=10t1-12.5t2=5

自由下落的高度:

展開傘時離地高度(即減速下落的高度):

位移關系:

h1+h2=224m

聯(lián)合①②③④式可解得:

t1=5s

t2=3.6s

h1=125m

h2=99m

所以運動員展開傘時離地高度至少應為99m;
運動員在空中的最短時間是

t=t1+t2=8.6s

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,在水平面上放置的相距為0.2m的平行金屬導軌與電源、電鍵、導體棒AB、滑動變阻器可構成閉合電路,磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場豎直向下,導體棒AB的質量m=0.5kg它與軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.05.當電鍵S閉合時,電路中電流為5A (g10m/s2) 求:

1)此時導體捧AB受到的安培力大小及方向.

2)此時導體棒AB的加速度大。

3)要使導體棒AB的加速度更大些,滑動變阻器接入電路的阻值應大些還是小些, 請說明理由.

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【題目】假設自然界存在只有一個磁極的單極子,其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布,與正點電荷的電場線分布相似。如圖所示,若空間中的 P 點僅存在磁單極子N 或正點電荷 Q,一帶電小球 q P 點附近的水平面內做勻速圓周運動,下列判斷正確的是( 。

A.若小球q運動軌跡的圓心在P點的正上方,則P處可能是正點電荷Q,也可能是磁單極子N

B.若小球q運動軌跡的圓心在P點的正下方,則P處可能是正點電荷Q,也可能是磁單極子N

C.若小球q帶正電,則P處一定是磁單極子 N,且小球q一定沿順時針方向運動(俯視)

D.若小球q 帶負電,則P 處一定是正點電荷Q

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【題目】探究功與速度變化關系的實驗中,有同學設計了如圖所示的實驗。小車在重物的牽引下做加速運動,來探究合外力做功與速度變化的關系。實驗中認為小車受到的合力大小等于所掛鉤碼的重力大小。

(1)如圖裝置中打點計時器工作電壓是_________。

A.6V以下直流電壓 B.6V以下交流電壓

C.220V直流電壓 D.220V交流電壓

(2)為減小誤差,實驗中應該采取的措施是_________。

A.重物的質量應遠小于小車的質量 B.小車的質量應遠小于重物的質量

C.適當抬高木板的右端以平衡摩擦力 D.先接通電源,后釋放紙帶

(3)要得到功的具體數(shù)值來探究功與速度變化的關系,在測得位移和速度后,還必須直接測出的物理量有_________。(重物質量小車質量”)

(4)在實驗過程中,打出了一條紙帶如圖所示,計時器打點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離(單位cm)。則打計數(shù)點4時小車的速度v_________m/s。(結果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,兩平行軌道MNPQ傾斜放置,傾角θ=30°,間距為l=1m,其中EGFH為兩段絕緣軌道,其余均為金屬軌道,軌道末端NQ間連接一個自感系數(shù)為L=0.5H的線圈,其直流電阻可以忽略。在ABCDCDEF、GHIJ區(qū)域內分別存在垂直軌道平面向里、向外、向里的勻強磁場,磁感應強度大小均為B=1T,磁場區(qū)域的寬度相同,均為d=0.5m。兩導體棒a、b通過絕緣輕質桿連接,間距也為d=0.5ma、b的質量之和為m=0.1kgb棒電阻R=10Ω,a電阻不計,a、b棒與金屬軌道、絕緣軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=,F(xiàn)將a棒從距離ABx(未知)處由靜止釋放,a棒剛好勻速穿過ABCD區(qū)域,并且a棒從CD邊運動到EF邊的過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱為0.268J。導體棒與金屬軌道接觸良好,已知線圈上的自感電動勢為。

(1)求x0;

(2)求a棒從進入AB邊到穿出EF邊的總時間t;

(3)已知a棒到達GH瞬間的速度為v3=m/s,之后進入GHIJ區(qū)域運動。試求在GHIJ區(qū)域內運動時a棒的最大加速度am,以及當加速度變?yōu)?/span>時,a棒到GH邊的距離x。(提示:F-x圖象下的“面積”代表力F所做的功。)

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【題目】如圖所示,長L=0.20 m的絲線的一端拴一質量為m=1.0×104kg、帶電荷量為q=1.0×106C的小球,另一端連在一水平軸O上,絲線拉著小球可在豎直平面內做圓周運動,整個裝置處在豎直向上的勻強電場中,電場強度E=2.0×103N/C.現(xiàn)將小球拉到與軸O在同一水平面上的A點,然后無初速度地將小球釋放,取g=10 m/s2.求:

(1)小球通過最高點B時速度的大;

(2)小球通過最高點時,絲線對小球拉力的大小.

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A.50NB.50NC.100ND.100N

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A. 增大磁場的磁感應強度

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1)飛機第一次投彈時的速度v1的大小及BC之間的距離xBC;

2)飛機水平飛行加速度a的大;

3)兩次投彈時間間隔內飛機飛行的距離s。

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