题目列表(包括答案和解析)
(1)跳伞员的下落速度达到3 m/s时,其加速度的大小;
(2)跳伞员最后下落速度的大小.
跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落的速度的平方成正比,即Ff=kv2,已知比例系数k=20 N·s2/m2,运动员和伞的总质量m=72 kg,设跳伞塔足够高,且运动员跳离塔后即打开伞,取g=10 m/s2.求:
(1)跳伞员的下落速度达到3 m/s时,其加速度的大小;
(2)跳伞员最后下落速度的大小.
跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即,已知比例系数
。运动员和伞的总质量m=72kg,设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞,取
,求:
1.跳伞员的下落速度达到3m/s时,其加速度多大?
2.跳伞员最后下落速度多大?
3.若跳伞塔高200m,则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失了多少机械能?
1.C 2.A 3. BD 4.BD 5. B 6. BC 7.BD 8. A 9. B 10.AD
11.答案:(16分)
(1)
(6分)(2)①a;(4分)②2547;5094;(各3分)
12. 解:
(1)由牛顿第二定律:
(4分)
(2)跳伞员最后匀速运动:
(3分)
(3)损失的机械能:
(3分)
13.解答:弹性环下落到地面时,速度大小为v1,由动能定理得
Mgl-fl=Mv12/2 (3分)
解得v1=
弹性环反弹后被直棒刺卡住时,与直棒速度相同,设为v2,由动量守恒定律得
Mv1=(M+m)v2 (3分)
解得v2=
直棒能上升的最大高度为
H=v22/
14.(12分)
解:在电场中:加速度a=
, ① 1分
运动时间t=
, ②
1分
偏出电场时的竖直分速度vy=at ③ 1分
速度偏向角tanθ=
, ④
1分
由以上各式,代入数据解得:
tanθ=1. ∴θ=45° ⑤ 1分
粒子射出电场时运动速度大小v=
⑥ 2分
在磁场中:
向心力满足qvB=m
⑦
2分
∴r=
由几何关系得
r ⑧
1分
由以上各式,代人数据解得
=10
评分参考:①、②、③、④、⑤、⑧各式均为1分,⑥、⑦、⑨式各2分;其他方法结果正确也给分。
15.解:(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:
(2分)
到达B点时速度大小为
(2分)
(2)设电场力的竖直分力为Fy、,水平分力为Fx,则Fy=mg(方向竖直向上).小球从B运动到C的过程中,由动能定理得:
(1分)
小球从管口C处脱离圆管后,做类平抛运动,由于其轨迹经过A点,有
(1分)
(1分)
联立解得:Fx=mg
电场力的大小为:
(1分)
(3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向向左,则
(2分)
解得:N=3mg(方向向左) (1分)
根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为
,方向水平向右 (1分)
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