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(12分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方...

(12分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s2).

(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?

(2)求运动员在空中的最短时间是多少?

 

(1)他展开伞时的高度至少为99 m,相当于从1.25 m自由落下 (2)8.6 s 【解析】(1)设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5 m/s,这种情况运动员在空中运动时间最短,则有 v2=2gh                                                                                                                                                ①       (2分) vt2-v2=2a(H-h)                                        ②      (2分) 由①②两式解得h=125 m,v=50 m/s      (1分) 为使运动员安全着地,他展开伞时的高度至少为: H-h=224 m-125 m=99 m      (1分) 他以5 m/s的速度着地时,相当于从h′高处自由落下,由vt2=2gh′ 得h′=m=1.25 m      (1分) (2)他在空中自由下落的时间为t1=s=5 s      (2分) 他减速运动的时间为t2=m/s=3.6 s       (2分) 他在空中的最短时间为t=t1+t2=8.6 s        (1分)
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考点分析:
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(12分)某高速公路单向有两条车道,最高限速分别为120km/h、100km/h.按规定在高速公路上行驶车辆的最小间距(单位:m)应为车速(单位:km/h)的2倍,即限速为100km/h的车道,前后车距至少应为200m。求:

(1)两条车道中限定的车流量(每小时通过某一位置的车辆总数)之比;

(2)若此高速公路总长80km,则车流量达最大允许值时,全路(考虑双向共四车道)拥有的车辆总数。

 

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(10分)如图所示,甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速直线运动,现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%,则:

   (1)乙在接力区须奔出多少距离?

(2)乙应在距离甲多远时起跑?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(8分)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示,并在其上取了ABCDEFG 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。他经过测量并计算得到电火花计时器在打BCDEF各点时物体的瞬时速度如下表:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

对应点

B

C

D

E

F

速度(m/s)

0.141

0.180

0.218

0.262

0.301

(1)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=___________;

(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图2所示坐标系中合理选择好标度,作出vt图象,利用该图象求物体的加速度a=____________m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测

量值与实际值相比________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).

 

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(6分)打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (1)图乙是_______(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是_______________(填“交流4—6V”或“交流220V”)。

   (2)在某次实验中,物体拖动纸带做加速直线运动,打点计时器所使用的交流电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如图所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示(单位:cm)。则在打计数点1和4所对应的时刻,纸带运动的瞬时速度分别为v1=_________m/s,v4=________m/s,从打计数点1到打计数点4这段时间内,拖动纸带运动的物体的平均加速度a=___________m/s2。(保留两位有效数字)

        说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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物体以速度v匀速通过直线上的AB两点,所用时间为t;现在物体从A点由静止出发,先匀加速直线运动(加速度为a1 )到某一最大速度vm后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t。则物体的          (    )

       A.vm只能为2v,与a1a2的大小无关

       B.vm可为许多值,与a1a2的大小有关

       C.a1a2须是一定的

       D.a1a2必须满足6ec8aac122bd4f6e

 

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