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2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空...

201210月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过420秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.

1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小

2)实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的v—t图象如图所示,着陆过程中,运动员和所携装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)。

 

(1)87s;8.7×102m/s (2)0.008kg/m 【解析】试题分析:(1)设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t,下落距离为S,在1.5km高度处的速度大小为v,根据运动学公式有: ① ② 依题意有③ 联立①②③式可得:t=87s④v=8.7×102m/s⑤ (2)该运动员达到最大速度时,加速度为零,由牛顿第二定律有: ⑥ 由所给的v-t图象可读出,可得:k=0.008kg/m⑧
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考点分析:
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采用图示的装置测量滑块与长木板间的滑动摩擦系数,图中小车中可放置砝码,实验中,滑块碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,已知打点针时器工作频率为50 Hz

1)实验的部分步骤如下:

①用天平称出滑块质量M和钩码质量m

②将纸带穿过打点计时器,连在滑块后端,用细线连接滑块和钩码;

③将滑块停在打点计时器附近,放开滑块,接通电源,滑块拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关;

④改变钩码的数量,更换纸带,重复③的操作。

请指出以上实验步骤的重要遗漏与错误:

遗漏的步骤是:_____________________________________

错误的步骤是:_______________________________________

2)下图是钩码质量为m=0.05 kg,滑块质量为M=0.06 kg时得到的一条纸带。如图所示为用刻度尺测量某一纸带上的S1S2的情况,从图中可读出S1=3.10cmS2=______cm。若滑块运动的加速度大小为a,重力加速度大小为g=9.8m/s2。根据以上相关物理量写出滑动摩擦系数的表达式 µ = ___由纸带上数据可得出µ = _____。(计算结果保留2位有效数字)

 

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某活动小组利用图甲装置测当地的重力加速度g,直径为D的小钢球每次从同一位置O自由下落,O点下方光电门A能测出钢球通过光电门的时间tA,光电门可以上下移动,每移动一次光电门,用刻度尺测出OA的距离h.

 

 

(1).20分度的游标卡尺测钢球的直径读数如图乙所示,D=__________mm

(2).小球通过光电门A的速度表达式是____________(用上述已知字母符号表示)

(3).当地的重力加速度g的表达式是______________ (用上述已知字母符号表示)

 

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如右图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面倾角θ=300,质量均为2kgAB两物体用轻弹簧栓接在一起,弹簧的劲度系数为5N/cm,质量为4kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接,开始时AB均静止在斜面上,A紧靠在挡板处,用手托住C,使细线刚好被拉直,现把手拿开,让C由静止开始运动,从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中,下列说法正确的是物体C未触地,g10m/s2

A. 初状态弹簧的压缩量为2cm

B. 末状态弹簧的伸长量为2cm

C. 物体BC组成的系统机械能守恒

D. 物体C克服绳的拉力所做的功为0.8J

 

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如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体AB,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为RArRB2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是

A. 此时绳子张力为3μmg

B. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内

C. 此时圆盘的角速度为

D. 此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动

 

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如图所示的是我国宇航员王亚萍首次在距地球300多千米的天空一号上所做的水球”. 若已知地球的半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2,下列关于水球天空一号的说法正确的是

A. 水球的形成是因为太空中没有重力

B. 水球受重力作用其重力加速度大于9.8m/s2

C. 天空一号运行速度小于7.9km/s

D. 天宫一号的运行周期约为1.5h

 

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