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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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某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示,图中标出了五个连续点之间的距离.

   

                                       

(1)物块下滑时的加速度a________ m/s2,打C点时物块的速度v________ m/s.

(2)已知重力加速度大小为g为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)

A.物块的质量      B.斜面的高度      C.斜面的倾角

 

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(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图,实验步骤如下:

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d.用米尺测量两光电门之间的距离s;

②调整轻滑轮,使细线水平;

让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△t A和△t B,求出加速度a:

④多次重复步骤③.求a的平均值ā

⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数µ

 回答下列问题:

(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图(b)所示,其读数为______ cm。

(2)物块的加速度a可用d、s.和△t A和△t B表示为a=___________

(3)动摩擦因数µ可用M、m、ā和重力加速度g表示为µ=___________

(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于________ (填“偶然误差”或“系统误差”)。

 

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如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重量为G的小球,开始时轻绳处于垂直状态,轻绳所能承受的最大拉力为2G,现对小球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢地移动,则在小球缓慢地移动过程中,下列说法正确的是(  )

A. F逐渐增大

B. F的最大值为

C. F的最大值为2G

D. 轻绳与竖直方向夹角最大值

 

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如图,两个质量均为m的小木块ab(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴的距离为b与转轴的距离为.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的倍,重力加速度大小为.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是(  )

A. b一定比a先开始滑动

B. ab所受的摩擦力始终相等

C. b开始滑动的临界角速度

D. 时,a所受摩擦力的大小为

 

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两实心小球甲和乙由同一种材质制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则

A. 甲球用的时间比乙球长

B. 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C. 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D. 甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

 

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