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“蹦极”是冒险者的运动,质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动,他所...

“蹦极”是冒险者的运动,质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动,他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系尊容胡克定律,在整个运动中弹性绳不超过弹性限度,运动员从桥面下落,能达到距桥面为36m的最低点D处,运动员下落速度v与下落距离s的关系如图所示,运动员在C点时速度最大,空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)弹性绳的颈度系数k;
(2)运动员到达D点时的加速度a的大小;
(3)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能EP

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(1)在C点速度最大,则C点是平衡位置,则有重力等于弹力,结合胡克定律即可求解; (2)在D点,由胡克定律求得弹簧的弹力,再根据牛顿第二定律求加速度. (3)对由O到D的过程运用机械能守恒定律列式即可求解; 【解析】 (1)由图象知,s1=20m为平衡位置. 即有 mg=k(s1-L) 代入数据解得k=62.5N/m (2)当s2=36m时,由牛顿第二定律得 k(s1-L)-mg=ma 代入数据解得a=20m/s2 (3)运动员到达D点的速率为0,在整个下落过程中减少的重力势能全部转化为弹簧增加的弹性势能 由机械能守恒定律得    EP=mgs2 由图知 s2=36m 代入数据解得:EP=1.8×104J 答: (1)弹性绳的颈度系数k为62.5N/m; (2)运动员到达D点时的加速度a的大小是20m/s2; (3)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能EP是1.8×104J.
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考点分析:
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用以下器材测量电压表V1的内阻R1(量程为1.5V,内阻1400Ω-1600Ω):
电源E,电动势约为3V,内阻可忽略;
电压表V2,量程3V;
定值电阻R,阻值1200Ω;
滑动变阻器R,最大阻值约为20Ω;
单刀单掷开关S,导线若干.
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(1)请在图(a)的方框中画出实验电路原理图(原理图中的器件必须要用题中相应的字母标注).
(2)在(b)图中用笔连线,完成实物图的连接.
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示R1的表达式为R1=______
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如图甲所示,等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v射入P1和P2两极板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd相连接,线圈A内存在如图乙所示的变化磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,则下列叙述正确的是( )
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A.0~1s内ab、cd导线互相排斥
B.1~2s内ab、cd导线互相吸引
C.2~3s内ab、cd导线互相吸引
D.3~4s内ab、cd导线互相排斥
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manfen5.com 满分网图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?( )
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2
B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2|
D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
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如图所示是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱桶内有B=1×10-4T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶内某一直径两端开有P、Q两个小孔,其中P孔作为入射孔,离子束以不同角度入射,最后有不同速度的离子束从Q孔射出,现有一离子源发射荷质为2×1011C/kg的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当角θ=45°时,出射离子速度v的大小是( )
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2006年2月10日,如图所示的图形最终被确定为中国月球探测工程形象际志,它以中国书法的笔触,抽象地色勾勒出一轮明月,一双脚印踏在其上,象征着月球探测的终极梦想,一位敢于思考的同学,为探月宇航员设计了测量一颗卫星绕某星球表面做圆周运动的最小周期的方法:在某星球表面以初速度v竖直上抛一个物体,若物体只受该星球引力作用,忽略其他力的影响,物体上升的最大高度为h,已知该星球的直径为d,如果在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星,其做圆周运动的最小周期为( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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