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如图所示,一位质量m=60kg参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为s=2....

如图所示,一位质量m=60kg参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为s=2.5m的水沟,跃上高为H=2.0m的平台,采用的方法是:人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变、同时脚蹬地,人被弹起,离地时重心高h=0.8m,到达最高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端.运动过程中空气阻力可忽略不计.(取g=10m/s2
(1)第一次试跳,人恰能到达最高点,则人在B点离开地面时的速度v1是多少?
(2)第二次试跳,人在最高点放开杆水平飞出,在空中作抛物线运动(水平方向为匀速,竖直方向为自由下落)恰好趴落到平台边缘,则人在最高点飞出时速度v2至少多大?
(3)设在第二次试跳中,人跑到B点时速度大小为vB=8m/s,求人在B点蹬地弹起瞬间,至少应做多少功?

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(1)在整个过程中机械能守恒,根据机械能守恒列出方程就可以求得B点的速度; (2)在最高点放开杆水平飞出,在空中作抛物线运动,由平抛运动的规律,水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体运动,列式可以求得飞出时的速度v2; (3)对人由动能定理列式即可求得人做的功的大小. 【解析】 (1)对人受力分析可知,人的机械能守恒定律,所以   所以 (2)人飞出后作平抛运动,最高点速度v最小时人刚好落在平台上,则 竖直分析 水平方向 S=vt 解得 . (3)设蹬地瞬间人做功W,由动能定理,有 所以 ==300J. 答:(1)人在B点离开地面时的速度v1是7m/s; (2)人在最高点飞出时速度v2至少是5m/s; (3)人在B点蹬地弹起瞬间至少应做功300J.
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考点分析:
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(1)平板所受的重力的力矩;
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(1)物体a受到的摩擦力大小;
(2)物块b所受拉力F的大小;
(3)8s末a、b间的距离.

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实验步骤如下:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平.
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s.
③将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t1和△t2
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.
⑥滑块通过光电门1和光电门2时,可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=______和Ek2=______
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△Ep=______.(重力加速度为g)
⑧如果满足关系式______,则可认为验证了机械能守恒定律.
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在“用DIS研究加速度与力的关系”的学生实验中,实验装置图如下所示.
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(1)本实验采用了______传感器(填写传感器种类).
(2)(多选)两位同学通过实验数据画出a-F图象(如图a、b所示),下列说法中正确的是______
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A.出现图a的主要原因可能是实验时轨道倾斜较大
B.出现图a的主要原因可能是小车和轨道间的摩擦力较大
C.出现图b的主要原因可能是实验时轨道倾斜较大
D.出现图b的主要原因可能是小车和轨道间的摩擦力较大.
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(1)(多选题)在用细线悬挂钩码前,以下措施中必要的是______
A.判断力矩盘是否处在竖直平面
B.判断横杆MN是否严格保持水平
C.判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
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(2)在A、B二点分别用细线悬挂钩码,M、C两点用弹簧秤连接后,力矩盘平衡(如图所示),已知每个钩码所受的重力为0.50N,则由力矩平衡条件可推算出弹簧秤的示数为______N(已知弹簧秤的最小刻度是0.1N).
(3)在实验装置装配时,经检验发现,质量为m,半径为R的力矩盘的重心在圆盘上的C点,且重心C与盘心O的距离为r.因此,甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整重心到O上,乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整重心到O上;而丙认为还有一种不需调整力矩盘重心的位置也能进行实验的方法,就是在实验时______manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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