蹦床比赛分成预备运动和比赛动作.最初,运动员静止站在蹦床上;在预备运动阶段,他经过若干次蹦跳,逐渐增加上升高度,最终达到完成比赛动作所需的高度;此后,进入比赛动作阶段.
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧,弹力大小F=kx (x为床面下沉的距离,k为常量).质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上,床面下沉x
=0.10m;在预备运动中,假定运动员所做的总功W全部用于其机械能;在比赛动作中,把该运动员视作质点,其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为x
l.取重力加速度g=10m/s
2,忽略空气阻力的影响.
(1)求常量k,并在图中画出弹力F随x变化的示意图;
(2)求在比赛动作中,运动员离开床面后上升的最大高度h
m;
(3)借助F-x图象可以确定弹性做功的规律,在此基础上,求x
1和W的值.
考点分析:
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中国“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰.2012年9月25日,该舰正式加入中国海军序列.11月25日,歼-15舰载机在航母上成功起降,为中国航母战斗力的形成迈出了极为关键的一步.歼-15舰载机是我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机,具有完全的自主知识产权.航空母舰上的起飞跑道可以简化为如图所示的情境,假设航空母舰上的起飞跑道由长度为l
1=1.6×10
2m的水平跑道和长度为l
2=20m的倾斜跑道两部分组成.水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0m.舰载机质量为m=2.0×10
4kg,其发动机的推力大小恒为F=1.2×10
5N,方向与速度方向相同,在运动过程中舰载机受到的平均阻力大小为舰载机重力的0.1倍.假设航母处于静止状态,舰载机质量视为不变并可看成质点,取g=10m/s
2.
(1)求舰载机到达倾斜跑道末端时的速度大小;
(2)为了使舰载机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100m/s,外界还需要在整个水平轨道对舰载机施加助推力,求助推力F
推的大小.
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在水平直线马路上,质量为1.0×l0
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2.求:
(1)汽车做匀加速运动的时间t
l;
(2)汽车所能达到的最大速率;
(3)若汽车由静止到发生位移x=1000m前已达到最大速率,则汽车发生该1000m位移需要多少时间?
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2,试求:
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(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面的长度是多少?
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长为L的细线一端固定于O点,如图所示,另一端拴一质量为m的小球.把小球拉至最高点A,以水平速度v
抛出.求当
时,球运动到最低点C时细线的拉力大小.
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如图所示,静放在水平面上的
圆形(半径为R)光滑管道ABC,C为最高点,B为最低点,管道在竖直面内.管道内放一小球,小球可在管道内自由移动,现用一装置将小球锁定在P点,过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ.现对管道施加一水平向右的恒力F,同时解除对小球的锁定,管道沿水平面向右做匀加速运动,小球相对管道仍保持静止.经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动,小球能到达管道的A点.重力加速度为g,小球大小及管道内释不计.求.
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(2)圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值.
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