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跳水是一项优美的水上运动,图甲是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在...

跳水是一项优美的水上运动,图甲是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿.其中陈若琳的体重约为30kg,身高约为1.40m,她站在离水面10m高的跳台上,重心离跳台面的高度约为0.80m,竖直向上跃起后重心升高0.45m达到最高点,入水时身体竖直,当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,这时陈若琳的重心离水面约为0.80m.设运动员在入水及在水中下沉过程中受到的水的作用力大小不变.空气阻力可忽略不计,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)陈若琳起跳过程中所做的功
(2)陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间;(结果保留2位有效数字)
(3)若陈若琳入水后重心下沉到离水面约2.2m处速度变为零,试估算水对陈若琳的作用力的大小.(结果保留2位有效数字)

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(1)起跳过程中所做的功等于上升过程中重力势能的增加量,通过能量守恒求出起跳过程中所做的功. (2)上升过程中做匀减速运动,下降过程中做自由落体运动,结合运动学公式求出运动的时间. (3)求出手触及水面的速度,通过动能定理求出水对陈若琳的作用力的大小. 【解析】 (1)根据能量守恒得,W=mgh1=135J     (2)陈若琳跃起后可看作竖直向上的匀减速运动,重心上升的高度h1=0.45m 设起跳速度为v,则,上升过程的时间 解得  t1==0.3 s 陈若琳从最高处自由下落到手触及水面的过程中重心下落的高度h=10.45m 设下落过程的时间为t2,则 解得 =s≈1.4 s 陈若琳要完成一系列动作可利用的时间t=t1+t2=1.7s   (3)陈若琳的手触及水面到她的重心下沉到离水面约2.2m处的位移s=3.0 m 手触及水面时的瞬时速度 设水对运动员的作用力为Ff,依据动能定理有 解得 Ff=1.3×103N                                     答:(1)陈若琳起跳过程中所做的功为135J. (2)陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间为1.7s. (3)水对陈若琳的作用力的大小为1.3×103N.
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考点分析:
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如图所示,将两个质量均为m的小球用两根长l的绝缘细线相连悬挂于O点,a球带正电,带电量为q,b球不带电.(设重力加速度为g,小球可视为质点)
(1)若在纸面内加一个水平向右的匀强电场,使悬线Oa向右偏离竖直方向30°角,且整个装置处于平衡状态.求匀强电场的场强大小.
(2)若让b球带负电,带电量也为q,细线仍然是拉直状态.加上(1)问中的电场后,整个装置从图示位置到达新的平衡位置的过程中,系统的电势能是增加还是减少?变化多大?

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如图所示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星 O的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G,天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为 R,周期为T.A 行星的半径为r,其表面的重力加速度为g,不考虑行星的自转.
( l )中央恒星O的质量是多大?
( 2 )若A行星有一颗距离其表面为h做圆周运动的卫星,求该卫星的线速度大小.(忽略恒星对卫星的影响)

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测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A.待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ)一块  B.电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一只   C.定值电阻(R=3KΩ,额定电流0.5A)一个  D.电池组(电动势略小于3V,内阻不计)E.开关两只     F.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)为了更准确的测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路.你认为其中相对比较合理的是______(填“甲”或“乙”)电路.其理由是:______
(2)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量______;用上述所测各物理量表示电压表内阻,其表达式应为Rv=______
1
R
U
 
2
-U
 
1

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如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端.
①为了探测黑箱,有以下几种测量:
A.用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻;
B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
C.用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流.你认为首先应该采取的测量是:______(填序号)
②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示.请你作进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
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③由于电压表和电流表的内阻,会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比______,测得的内阻与实际值相比______(填“偏大”、“偏小”和“相同”).
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多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a、b所示.若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是    Ω;若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b,则被测电压是    V.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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