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质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经2.5s落地.消防...

质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经2.5s落地.消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示,取g=10m/s2.在消防队员下滑的过程中:
(1)他向下加速与减速的加速度大小分别多大?
(2)他落地时的速度多大?
(3)他克服摩擦力做的功是多少?

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(1)根据消防队员受到的摩擦力与重力的关系,分析消防队员的运动情况,由牛顿第二定律求解加速度. (2)由运动学速度公式求出他落地时的速度. (3)根据位移公式求出他下滑的高度,再求解他克服摩擦力做的功. 【解析】 (1)消防队员的重力G=mg=600N,则该队员先在t1=1s的时间内以加速度a1匀加速下滑,然后在t2=1.5s的时间内以加速度a2匀减速下滑. 在第1s内,由牛顿第二定律,得:     mg-f1=ma1 得(m/s2) 后1.5s内由牛顿第二定律得:    f2-mg=ma2 得(m/s2) (2)他在1s末时的速度为    vm=a1t1=4×1=4m/s 落地时的速度 vt=vm-a2t2=4-2×1.5=1m/s (3)该队员在第1s内下滑的高度 h1= 在后1.5 s内下滑的高度 h1= 他克服摩擦力做的功为W=f1h1+f2h2=(360×2+720×3.75)J=3420J 答: (1)他向下加速与减速的加速度大小分别为4m/s2和2m/s2. (2)他落地时的速度为1m/s. (3)他克服摩擦力做的功是3420J.
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考点分析:
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(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.X射线穿透物质的本领比Y射线更强
B.红光由空气进入水中,波长变长、颜色不变     
C.狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
D.观察者相对于频率一定的声源运动时,接受到声波的频率可能发生变化
(2)如图所示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象,虚线是t2=0.2s时刻的波形图象,试回答:若波沿x 轴正方向传播,则它的最大周期为______s;若波的传播速度为55m/s,则波的传播方向是沿x轴______方向(填“正”或“负”).
(3)一束光由空气射入某种介质中,当入射光线与界面间的夹角为30.时,折射光线与反射光线恰好垂直,这种介质的折射率为______

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(1)下列说法正确的是______
A.气球内气体的压强是由于气体重力而产生的
B.由于该同学压迫气球,球内气体分子间表现为斥力
C.气球内气体分子平均动能不变
D.气球内气体的体积是所有气体分子的体积之和
(2)表演过程中,对球内气体共做了4J的功,此过程中气球______(填“吸收”或“放出”)的热量是______J.若某气球突然爆炸,则该气球内的气体内能______(填“增加”或“减少”),温度______(填“升高”或“降低”).
(3)一只气球内气体的体积为2L,密度为3kg/m3,平均摩尔质量为15g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算这个气球内气体的分子个数.
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指针式多用表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图1所示,若选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为______;若选择开关拨至“50mA”挡,则测量结果为______
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(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图2所示,电池的电动势为ε、内阻为r,R为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图(c)所示,
则该图象的函数关系式为______
(3)下列根据图3中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是______(多选)
A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左大右小
B.欧姆表调零的实质是通过调节R使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏
D.测量中,当Rx 的阻值为图(c)中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧.
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“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律,乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律.
(1)比较这两种方案,______(填“甲”或“乙”)方案好一些,理由是:______
(2)图丙所示是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=______;该纸带是采用______(填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据:______

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A.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ffs
B.物块到达小车最右端时具有的动能为F(l+s)
C.物块克服摩擦力所做的功为Ff(l+s)
D.物块和小车增加的机械能为Ffs
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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