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跳水运动是我国体育运动的优势项目,某运动员参加10m跳台(即跳台距水面10m)的...

跳水运动是我国体育运动的优势项目,某运动员参加10m跳台(即跳台距水面10m)的跳水比赛,假如某运动员质量为m=60kg,其体形可等效为长度L=1.0m,直径d=0.3m的圆柱体,不计空气阻力,运动员站立在跳台上向上跳起到达最高点时,他的重心离跳台台面的高度为0.70m,在从起跳到接触水面过程中完成一系列动作,入水后水的等效阻力F(不包括浮力)作用于圆柱体的下端面,F的数值随入水深度,变化的函数图象如图所示,该直线与F轴相交于F=2.5mg处,与y轴相交于y=h(某一未知深度),为了确保运动员的安全,水池必须有一定的深度,已知水的密度ρ=1×103㎏/m3,根据以上的数据进行估算(g取1Om/s2).
(1)运动员起跳瞬间所做的功;
(2)运动员从起跳到接触水面过程的时间;
(3)跳水池至少应为多深?(保留两位有效数字)

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(1)运用动能定理研究运动员站立在跳台上向上跳起到达最高点求出运动员起跳瞬间所做的功. (2)根据机械能守恒定律研究运动员起跳到接触水面的过程,同时结合运动学公式列式求解. (3)F的数值随入水深度y变化的函数图象面积就是水阻力做的功,根据动能定理研究运动员从刚接触水面到最深处过程求解. 【解析】 (1)根据动能定理,运动员起跳瞬间做功为:W=mg(h1-); 其中h1=0.7m,代入数据得W=120J; (2)起跳到接触水面的过程为竖直上抛运动,根据机械能守恒定律得: =mg(h1-), 代入数据得:v=2m/s; 根据位移时间关系公式,有:h2=vt- 代入数据得:t=1.63s; (3)起跳到入水到最低点,设水池至少为h深, 入水过程克服水的阻力做的功为,克服浮力的功为,而浮力F浮=, 根据动能定理得: W+mg(h2+h)--[]=0 代入数据,得h=7.6m; 答:(1)运动员起跳瞬间所做的功为120J; (2)运动员从起跳到接触水面过程的时间为1.63s; (3)跳水池至少应为7.6m深.
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考点分析:
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(1)若核反应放出能量全部转化为粒子及新核的动能,已知衰变后瞬间粒子动能为E,粒子与新核质量比为k,求衰变过程中的质量亏损△m.
(2)试通过计算分析manfen5.com 满分网C发生衰变放出的是何种粒子?并写出核反应方程.

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闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,______,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为Rl=______
(2)甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的manfen5.com 满分网-manfen5.com 满分网图线,则电源电动势E=______V,电阻R2=______Ω.

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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.在圆盘静止不动时,用游标卡尺测得圆盘的直径(如图甲所示);在圆盘加速转动时,用电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸进行了如下操作:①如下图乙所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动.③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出).
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(2)由图丙可知,打下计数点D时,纸带运动的速度大小为______m/s,此时圆盘转动的角速度为______rad/s.
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(1)该波的波速为多少?
(2)再经多长时间x=16m处的质点第一次位于波峰?
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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