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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,他经过...

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x0=0.10m;在预备运动中,假设运动员所做的总功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=I0m/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 图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,求 x1 和W的值

 

(1);(2)5.0m;(3)1.1m;2525J. 【解析】 试题分析:(1)床面下沉x0=0.1m时,运动员受力平衡,有mg=kx0,解得k=5×103N/m。 F-x图线如图所示。 (2)运动员从x=0处离开床面,开始腾空,由运动的对称性知其上升、下落的时间相等, ,解得hm=5.0m。 (3)参照由速度时间图线求位移的方法可知F-x图线下的面积等于弹力做的功,从x处到x=0处,弹力做的功, 运动员从x1处上升到最大高度hm的过程,根据动能定理可得,解得x1=1.1m 对整个预备运动过程分析,由题设条件以及功和能的关系,有 解得W=2525J. 考点:胡克定律;能量守恒定律.  
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考点分析:
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某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图乙。已知人的质量为50 kg,降落伞质量也为50 kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比,即Ff=kv (g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)。求:

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(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?

(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?

(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?

 

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用伏安法测量一电池的内阻。已知该待测电池的电动势E约为9V,内阻约数十欧,允许输出的最大电流为50mA,可选用的实验器材有:

电压表V1(量程5V);电压表V2(量程10V);

电流表A1(量程50mA);电压表A2(量程100mA);

滑动变阻器R(最大电阻300Ω);

定值电阻R1(阻值为200Ω,额定功率为1/8W);定值电阻R2(阻值为220Ω,额定功率为1W);

开关S;导线若干。

测量数据如坐标纸上U-I图线所示。

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(1)在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图,并标明所选器材的符号。

(2)在设计的电路中,选择定值电阻的根据是          .

(3)由U-I图线求得待测电池的内阻为       Ω。

(4)在你设计的电路中,产生系统误差的主要原因是        .

 

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某学习小组做探究合力的功和物体速度变化关系的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填交流直流)。

(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是______.

A.放开小车,能够自由下滑即可不是

B.放开小车,能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可

(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是________.

A.橡皮筋处于原长状态

B.橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处

D.小车已过两个铁钉的连线.

 

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如图所示,L1和L2为两条平行的虚线,L1上方和L2下方都是范围足够大,且磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速度v0与L2成30°角斜向右上方射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法正确的是

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A.若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过B点

B.带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点时的速度大小相同

C.此带电粒子既可以是正电荷,也可以是负电荷

D.若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成60°角斜向右上方,它将不能经过B点

 

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如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距L=0.4 m,导轨所在平面与水平面的夹角为30°,其电阻不计.把完全相同的两金属棒(长度均为0.4 m)ab、cd分别垂直于导轨放置,并使每棒两端都与导轨良好接触.已知两金属棒的质量均为m=0.1 kg、电阻均为R=0.2 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5 T,当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时,金属棒cd恰好能保持静止.(g=10 m/s2),则

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A.F的大小为0.5 N

B.金属棒ab产生的感应电动势为1.0 V

C. ab两端的电压为1.0 V

D.ab棒的速度为5.0 m/s

 

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