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2008年2月22日,2008年跳水世界杯在“水立方”展开第四日角逐.在男子双人...

2008年2月22日,2008年跳水世界杯在“水立方”展开第四日角逐.在男子双人十米台决赛中,中国组合林跃/火亮优势明显,最终以总分482.46分成功折桂,帮助中国队夺得第五枚金牌.如图甲是林跃/火亮在跳台上腾空而起的英姿.中国组合林跃/火亮站在距水面10m高的跳台跳板上的最边缘端,他们的重心离跳板板面的高度大约为1m,当他们腾空跃起后其重心离跳板板面最大高度为2m,下降到手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图乙所示,这时他们的重心离水面大约为1m.(g取10m/s2,保留三位有效数字)
(1)请问运动员在空中是依靠什么力来完成各种难度较大动作的?这些力相互作用力对运动员的整体运动过程有影响吗?为什么?请试探究性回答;
(2)不计空气阻力,试估算从跃起到手触及水面的过程中运动员完成一系列动作可利用的时间多长;
(3)忽略运动员进入水面过程中受力的变化,入水后,运动员的重心能下沉到离水面约2.2m处,试估算水对运动员的平均阻力约是运动员自身重力的几倍.
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(1)通过肌肉收缩或舒展,产生的内力作用,完成各种高难度的动作.由于所有内力的合力为零,对运动员整体的运动没有影响. (2)运动员在空中的运动可等效为竖直上抛运动,分为上升和下落两个过程,根据运动学公式求时间. (3)运动员手触及水面到她的重心下沉到离水面约2.2m处所经历的位移为s=h3+h4=1m+2.2m=3.3m,手触及水面时瞬时速度为,对从手触及水面到重心下沉2.2m的过程中,运用动能定理列式,可求出平均阻力,得到与体重的关系. 【解析】 (1)通过肌肉收缩或舒展,产生的内力作用,完成各种高难度的动作.力的作用是相互的,所有内力的合力等于零,运动员只受重力作用,因此,这些内力对运动的整体运动没有影响.     ① (2)运动员在空中的运动可等效为竖直上抛运动.运动员从跃起升到最高处,重心升高了h1=1m  ② 这个过程可逆向看做自由落体运动,因此此过程历时    ③ 运动员从最高处自由下落到手触及水面的过程中下落的高度为h=h1+h2=11m  ④ 这个过程历时   ⑤ 故运动员要完成一系列动作可利用的时间为t=t1+t2=1.93s  ⑥ (3)运动员手触及水面到她的重心下沉到离水面约2.2m处所经历的位移为 s=h3+h4=1m+2.2m=3.3m ⑦ 手触及水面时瞬时速度为   ⑧ 因此,从手触及水面到重心下沉2.2m的过程中,由动能定理可得   ⑨ 故可得,因此 ⑩ 答: (1)通过肌肉收缩或舒展,产生的内力作用,完成各种高难度的动作,所有内力的合力为零,对运动员整体的运动没有影响. (2)从跃起到手触及水面的过程中运动员完成一系列动作可利用的时间为1.93s. (3)水对运动员的平均阻力约是运动员自身重力的4.33倍.
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考点分析:
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阅读以下材料:
冬、春季节降水量小,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高,水质受到影响.
为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图(1)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水.安装前他用如图(2)游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图(3)所示.
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300 μA、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干.图(4)坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.
根据以上材料完成以下问题:
(1)测量玻璃管内径时,应图(2)中的游标卡尺中的A、B、三部分中的______与玻璃管内壁接触(填代号).
(2)玻璃管的内径d=______mm.
(3)求水的电阻率ρ多大?(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)
(4)图(5)中的仪器实物部分已连线,将其它部分连接成能测出图(4)数据的实物连接图.
(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至______端.
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某研究性学习小组,为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.如图为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝电阻较大;一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示).细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触.
(1)已知电源的电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下的实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数.
表一  球半径r=0.50cm
风速(m/s)10152030
电压表示数(V)2.403.604.817.19
由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速的关系是______
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同情况下电压表的示数.
表二  风速v=10m/s
球半径(cm)0.250.500.751.00
电压表示数(V)9.602.401.070.60
由表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系是______.(球体积公式V=manfen5.com 满分网
(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为______

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如图所示,青藏铁路开通后,物理探究小组的几个学生乘青藏铁路火车去旅游,到达玉珠峰 (昆仑山东段最高峰,位于格尔木南160公里的昆仑山口以东,其两侧矗立着众多5000米左右的山峰,均有现代冰川发育),玉珠峰美景倾到了探究小组的学生,他们想迅速估测出玉珠峰的海拔高度,但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小钢卷尺、可当作秒表用的手表和一些食品,附近还有石子、树木等,其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度. 请写出他们测量的方法、需记录的数据,推导出计算高峰的海拔高度的计算式.

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A.氡的半衷期为3.8天,若取4个氡核,经过7.6天就只剩下一个氡原子核了
B.β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子所产生的
C.γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力也最强
D.发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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