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引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动.如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠...

引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动.如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下颚距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下颚必须超过单杠面方可视为合格,已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2.不计空气阻力,不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化.
(1)第一次上拉时,该同学持续用力(可视为恒力),经过t=1s时间,下颚到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小;
(2)第二次上拉时,用恒力F′=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少.

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(1)第一次上拉时,该同学向上匀加速运动,写出牛顿第二定律方程和匀变速直线运动位移与时间的关系式联立求解; (2)第二次上拉时,该同学先做匀加速度运动后做匀减速运动,末速度恰好等于零.位移和等于H,联立方程求解. 【解析】 (1)第一次上拉时,该同学向上匀加速运动,设他上升的加速度大小为a1,下颚到达单杠面时的速度大小为v,由牛顿第二定律及运动学规律可得: F-mg=ma1  H=a1 t2  v=a1t 联立上式可得:F=672N  v=1.2m/s  (2)第二次上拉时,设上拉时的加速度大小为a2,恒力至少作用的时间为tmin,上升的位移为x1,速度为v1,自由上升时位移为x2,根据题意可得: 由牛顿第二定律得:F′-mg=ma2  由题意知:x1+x2=H  x1=a2tmin2  v12=2gx2 v1=a2tmin 联立上式可得:tmin═s=0.71s  答(1)该恒力的大小为672N,他的速度1.2m/s   (2)该恒力最少的作用时间0.71s
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考点分析:
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为验证小灯泡(点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率,有同学设计并进行了如图1所示的实验:将一个“6V  8.0W”的小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I,其测得以下9组数据(下表);并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d,I-d-1和I-d-2坐标平面内标得如下数据点,如图2所示.
d/×10-2m6.507.508.509.5010.511.512.513.514.5
I/W•m-28.296.664.963.923.372.612.301.971.70
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(1)根据图中三个数据点图,可看出I与哪个量存在线性关系,因此可将I与d之间的数学关系式表达为______,其中的常量为______W(保留两位有效数字).
(2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间360球面均匀散射的物理模型,写出光源的发光功率P,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式______
(3)根据以上条件,算出小电珠的电-光转换效率η=______% (保留一位有效数字).

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某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
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(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1______△t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=______mm.
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出____________(写出物理量的名称及符号).
(4)若上述物理量间满足关系式______,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒.
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空间仅存在一沿x轴方向的静电场,电场强度E随x变化的关系如图所示,图线关于坐标原点旋转对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点,电子在该电场中仅受电场力作用,则( )
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A.电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线
B.电子在A、B两点的电势能相等
C.电子在A、B两点的加速度相同
D.取无穷远处电势为零,则O点处电势亦为零
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如图所示,在水平面和竖直墙壁之间放置质量为m、高为h的木块A和质量为M、半径为R的球B,各接触面均光滑,木块A受到水平向右的外力F作用,系统处于静止状态.O为B的球心,C为A、B接触点,CO与竖直方向夹角为θ=60.现撤去水平外力F,则( )
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A.撤去F时,球B的加速度aB=0
B.撤去F时,墙壁对球B的弹力FB=0
C.撤去F时,木块A的加速度aA=manfen5.com 满分网
D.若球B着地前瞬间速度为v,则此时木块速度为manfen5.com 满分网
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边长为a的闭合金属正三角形框架,完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中,现把框架匀速拉出磁场,如图所示,则选项中图象规律与这一过程相符合的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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