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特战队员从悬停在空中离地235m高的直升机上沿绳下滑进行降落训练,某特战队员和他...

特战队员从悬停在空中离地235m高的直升机上沿绳下滑进行降落训练,某特战队员和他携带的武器质量共为80kg,设特战队员用特制的手套轻握绳子时可获得200N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1000N的摩擦阻力,下滑过程中特战队员至少轻握绳子才能确保安全.不计空气对人的阻力,g取10m/s2
求:
(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度是多大?如果特战队员从静止开始下落且一直轻握绳子,落到地面时的动能为多大?
(2)某队员在训练时由静止开始下落,他先轻握绳子做了一段时间的匀加速运动,然后又立即紧握绳子做了一段时间的匀减速运动,测得他落到地面时的速度大小为5m/s,求他轻握绳子阶段所经历的时间和他在下滑过程中的最大动能.
(1)特警队员轻握绳子降落时,竖直方向受到重力和摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解即可,对人使用动能定理求解落到地面时的动能. (2)特警队员先轻握绳子加速,再紧握绳子减速,到达地面时,速度等于5m/s,根据牛顿第二定律结合运动学求解. 【解析】 (1)根据牛顿第二定律得 轻握绳子的加速度a1===7.5m/s2.  若一直轻握绳子,对人使用动能定理 Ek=WG+Wf=mgh-fh   代入数据得:Ek=141000J (2)紧握绳子时的加速度大小为a2,则 f2-mg=ma2,解得a2=2.5m/s2. 设运动过程中最大速度为v,则根据运动学规律有:        轻握绳子过程的位移:S1=, 紧握绳子过程的位移:S2=,        且S1+S2=h              代入数据解得v=30m/s        所以,轻握绳子阶段经历的时间t1==4s, 最大动能E′k==36000J 答:(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度是7.5m/s2. 如果特战队员从静止开始下落且一直轻握绳子,落到地面时的动能为141000J (2)他轻握绳子阶段所经历的时间和他在下滑过程中的最大动能是36000J.
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考点分析:
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(1)如图所示,小钢球从竖直砖墙前某位置由静止释放,并用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球的运动过程中每次曝光的位置.已知连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d.根据图2中的信息,计算:
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①小球经过3位置时的瞬时速度大小为______
②该处重力加速度大小为______
③小球释放处与1位置间的竖直高度差为______
(2)高三年级某同学做“测量金属丝电阻率”的实验.
①首先,他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,并求出其平均值作为金属丝的直径d.其中某次测量如图2所示,这次测量对应位置金属导线的直径为______mm;
②然后他测量了金属丝的电阻.实验中使用的器材有:
a.金属丝(长度x为1.0m,电阻约5Ω~6Ω)
b.直流电源(4.5V,内阻不计)
c.电流表(200mA,内阻约1.0Ω)
d.电压表(3V,内阻约3kΩ)
e.滑动变阻器(50Ω,1.5A)
f.定值电阻R1(100.0Ω,1.0A)
g.定值电阻R2(10.0Ω,1.0A)
h.开关,导线若干
该同学实验时的电路图如图3所示,且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值,定值电阻应该选______(选填“R1”或“R2”);
③该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U-I图象如图4所示,根据图象可以求得金属丝的电阻为 Rx=______Ω(保留两位有效数字)

④设法保持金属丝的温度不变,而逐渐改变上述总长度为x的金属丝实际接入电路的长度x,当电压表的示数保持不变时,下列图象中正确反映了流过定值电阻中的电流I随x大致变化规律的是______


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传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件.如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器(注:丙图中的虚线表示电介质的原始位置,x表示电介质相对于原始位置向右的位移),下列说法错误的是( )
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A.图甲中保持两极间的电量不变,若观察到电压减小,可判断出液体深度h变小
B.图乙中保持两极间的电量不变,若观察到电压增加,可判断出θ变大
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C.可以算出B点的场强
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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