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翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作...

翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2C2v2。其中C1C2相互影响,可由运动员调节,满足如图b所示的关系。试求:

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(1)图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断,①、②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;

(2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α,试从力平衡的角度证明:tanαC2/C1

(3)某运动员和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°(取tan20°=4/11),匀速飞行的速度v多大?(g取10m/s2,结果保留3位有效数字)

 

(1)②轨迹不可能存在 ;(2)tanα=C2/C1 ;(3)v=10.9m/s(在10.7~11.0之间均可 【解析】 试题分析:(1)②轨迹不可能存在; ①位置,三力可能平衡(或三力的合力可能与速度在一直线),运动员做直线运动 ②位置,合力方向与速度方向不可能在一直线,所以不会沿竖直方向做直线运动. (2)由①位置的受力分析可知,匀速运动时,对重力进行分解,根据平衡条件得: F1=mgcosα=C1v2 F2=mgsinα=C2v2 两式消去mg和v得tanα=C2/C1 ; (3)在图b中过原点作直线 ,正确得到直线与曲线的交点 C2=2,C1=5.5 根据F2=mgsinα=C2v2或F1=mgcosα=C1v2 得v=10.9m/s 考点:物体的平衡.  
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考点分析:
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科研人员乘气球进行科学考察。气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住。堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了 12m,为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物,此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了 3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2 ,求抛掉的压舱物的质量。

 

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从斜面上某一位置每隔0.1s释放一颗小球,在连续释放几颗后,斜面上正在运动着的小球如图所示.现测得AB=15 cm,BC=20 cm,已知小球在斜面上做匀加速直线运动,且所有小球加速度大小相同,求:

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(1)小球的加速度;

(2)B球此刻的速度;

(3)D、C两球此刻相距多远?

(4)此刻A球上面正在运动着的小球共有几颗?

 

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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置:

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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持               ,用钩码所受的重力作为             。用DIS测出小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a—F关系图线(如图所示)

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①分析此图线的OA段可得出的实验结论是                     

②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是       

A. 小车与轨道之间存在摩擦

B. 导轨保持了水平状态

C. 所挂钩码的总质量太大

D. 所用小车的质量太大

(3)某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图:长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

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实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d, 用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s, 以及A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;

③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;

④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力Ff和斜面倾角的余弦值cos α;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,作出Ff—cosα关系曲线.

用以上测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g);

①斜面倾角的余弦cosα=                   

②滑块通过光电门时的速度v=               

③滑块运动时的加速度a=             

④滑块运动时所受到的摩擦阻力Ff=                           

 

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(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,下列叙述中错误的是    

A.同一次实验,结点的位置必须都拉到同一位置O点,不能随意变动

B.用两只弹簧秤拉橡皮条时,应使两细绳之间的夹角总为90度,以便于算出合力的大小

C.两个分力F1和F2间的夹角尽量大些,大小要适当大些

D.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度

(2)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:

将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图所示:为完成该实验,下述操作中必需的是            

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a. 测量细绳的长度

b. 测量橡皮筋的原长

c. 测量悬挂重物后橡皮筋的长度

d. 记录悬挂重物后结点O的位置

 

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如图所示,在一辆无限长的水平小车上,有质量分别为m1和m2的两个滑块(m1>m2)随车一起向右匀速运动。设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ,其它阻力不计,当车突然停止时,以下说法中正确的是:

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A. 若μ= 0,两滑块一定相碰

B. 若μ= 0,两滑块一定不相碰

C. 若μ≠0,两滑块一定相碰

D. 若μ≠0,两滑块一定不相碰

 

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