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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...

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xl.取重力加速度g=10m/s2,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hm
(3)借助F-x图象可以确定弹性做功的规律,在此基础上,求x1和W的值.

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(1)根据胡克定律求出劲度系数,抓住弹力与形变量成正比,作出弹力F随x变化的示意图. (2)根据竖直上抛运动的对称性,求出人在空中下落的时间,根据自由落体运动的位移时间公式求出运动员离开床面后上升的最大高度. (3)根据图线围成的面积表示弹力做功,得出弹力做功的表达式,根据动能定理求出弹力做功,从而求出x1的值. 【解析】 (1)根据胡克定律得,mg=kx,解得k=. F随x的变化示意图如图所示. (2)根据竖直上抛运动的对称性,知运动员下落的时间为1s. 则上升的最大高度. (3)图线围成的面积表示弹力做的功,则弹力做功W=. 运动员与弹簧接触时的速度v=gt=10m/s. 根据动能定理得, 联立两式解得x1=m=1.1m. 则W=2525J. 答:(1)常量k=5000N/m,弹力F随x变化的示意图如图所示. (2)运动员离开床面后上升的最大高度为5m. (3)x1和W的值分别为1.1m和2525J.
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考点分析:
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如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场.带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动.忽略重力的影响,求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子从电场射出时速度ν的大小;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R.

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某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值.
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(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A),开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用______,电压表应选用______(选填器材前的字母);实验电路应采用图1中的______(选填“甲”或“乙”).
(2)图2是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线.
(3)接通开关,改变滑动变阻器画片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图3所示,可得该电阻的测量值Rx=manfen5.com 满分网=______Ω(保留两位有效数字).
(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是______;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是______.(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映U-x关系的示意图中正确的是______
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以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实.
光电效应实验装置示意如图.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应.换用同样频率为ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)( )
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在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意如图.小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,机械能的变化量依次为△E1、△E2、△E3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是( )
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A.x2-x1=x3-x2,△E1=△E2=△E3
B.x2-x1>x3-x2,△E1=△E2=△E3
C.x2-x1>x3-x2,△E1<△E2<△E3
D.x2-x1<x3-x2,△E1<△E2<△E3
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某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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