跳水运动是我国体育运动的强项之一,其中高台跳水项目要求运动员从距离水面10m的高台上跳下,在完成空中动作后进入水中.若某运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为1m,斜向上跳离高台瞬间速度的大小为3m/s,跳至最高点时重心离台面的高度为1.3m,入水(手刚触及水面)时重心离水面的高度为1m,如图所示,图中虚线为运动员重心的运动轨迹.已知运动员的质量为50kg,不计空气阻力:
(1)以水面为零势能面,求运动员在起跳瞬间所具有的重力势能;
(2)求从跳离高台瞬间到跳至最高点的过程中,运动员克服重力所做的功;
(3)根据机械能守恒定律,求运动员入水(手刚触及水面)时速度的大小.
(1)以水面为零势能面,运动员在起跳瞬间重心相对于水面的高度为 h=10m+1m=11m
则运动员在起跳瞬间所具有的重力势能 Ep=mgh=50×10×11J=5500J
(2)从跳离高台瞬间到跳至最高点的过程中,运动员重心上升的高度 H=1.3m﹣1.0m=0.3m
克服重力所做的功 W=mgH=50×10×0.3J=150J
(3)根据机械能守恒定律得:
mgh′+=
可得 v==m/s≈14.5m/s
答:
(1)以水面为零势能面,运动员在起跳瞬间所具有的重力势能是5500J;
(2)从跳离高台瞬间到跳至最高点的过程中,运动员克服重力所做的功是150J;
(3)根据机械能守恒定律,运动员入水(手刚触及水面)时速度的大小是14.5m/s.
科目:高中物理 来源: 题型:
如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,有一水平放置的U形导轨,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计.导轨间距离为L,在导轨上垂直放置一根金属棒MN,与导轨接触良好,电阻为r,用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速运动.则金属棒运动过程中( )
A. 金属棒中的电流方向为由N到M
B. 电阻R两端的电压为BLv
C. 金属棒受到的安培力大小为
D. 电阻R产生焦耳热的功率为
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图为一个质量为m、电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是图中的( )
A. B. C. D.
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科目:高中物理 来源: 题型:
如图为一皮带传动装置,大轮与小轮固定在同一根轴上,小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连,它们的半径之比是1:2:3.A、B、C分别为轮子边沿上的三点,那么三点线速度之比vA:vB:vC= ;转动周期之比TA:TB:TC= .
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科目:高中物理 来源: 题型:
国际单位制中,功率的单位是瓦特,它与下述的哪一个单位相一致( )
A. kg×m/s2 B. kg×m2/s2 C. kg×m/s3 D. kg×m2/s3
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科目:高中物理 来源: 题型:
甲、乙两物体在同一直线上,同时由一位置向同一方向运动,其速度﹣时间图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲作匀加速直线运动,乙作匀速直线运动
B. 开始阶段乙跑在甲的前面,20s后乙落在甲的后面
C. 20s末乙追上甲,且甲、乙速率相等
D. 40s末乙追上甲
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科目:高中物理 来源: 题型:
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度 v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框的动能变化量大小为△Ek,重力对线框做功大小为W1,安培力对线框做功大小为W2,下列说法中正确的有( )
A. 在下滑过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1.
B. 从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,机械能守恒
C. 从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程,有(W1+△Ek)机械能转化为电能
D. 从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W1﹣W2.
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科目:高中物理 来源: 题型:
公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的距离,当前车突然袭停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s.汽车在睛天干燥沥青路面上行驶减速时的最大加速度为5m/s2,当汽车以72km/h的速度匀速行驶,安全距离为( )
A.40m B.60m C.80m D.100m
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