浙江鸭2019高考物理优选冲A练计算题等值练(005).doc
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1、计算题等值练(五)19(9分)低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱如图1所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H263 m的悬崖边跳伞时的情景运动员离开悬崖时先做自由落体运动,一段时间后,展开降落伞,以a9 m/s2的加速度匀减速下降,已知运动员和伞包的总质量为80 kg,为了运动员的安全,运动员落地时的速度不能超过4 m/s,g10 m/s2,求:图1(1)运动员做自由落体运动的最大位移大小;(2)运动员(含伞包)展开降落伞时所受的空气阻力Ff;(3)如果以下落时间的长短决定比赛的胜负,为了赢得比赛的胜利,运动员在空中运动的最短时间约是多大答案(1)125 m(2)1 520 N,方向竖直向上(3)
2、10.1 s解析(1)设运动员做自由落体运动的最大位移为x,此时速度为v0,则v022gx又v2v022a(Hx)联立解得x125 m,v050 m/s.(2)展开降落伞时,对运动员(含伞包),由牛顿第二定律知,FfMgMa得Ff1 520 N,方向竖直向上(3)设运动员在空中的最短时间为t,则有v0gt1,得t1 s5 st2 s5.1 s,故最短时间tt1t25 s5.1 s10.1 s.20(12分)如图2所示,水平传送带AB向右匀速运动,倾角为37的倾斜轨道与水平轨道平滑连接于C点,小物块与传送带AB及倾斜轨道和水平轨道之间均存在摩擦,动摩擦因数都为0.4,倾斜轨道长度LPC0.75
3、m,C与竖直圆轨道最低点D处的距离为LCD0.525 m,圆轨道光滑,其半径R0.5 m质量为m0.2 kg可看做质点的小物块轻轻放在传送带上的某点,小物块随传送带运动到B点,之后沿水平飞出恰好从P点切入倾斜轨道后做匀加速直线运动(进入P点前后不考虑能量损失),经C处运动至D,在D处进入竖直平面圆轨道,恰好绕过圆轨道的最高点E之后从D点进入水平轨道DF向右运动(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2)求:图2(1)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力;(2)传送带对小物块做的功W;(3)若传送带AB向右匀速运动的速度v05 m/s,求小物块在
4、传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量Q.答案见解析解析(1)小物块恰好过E点:mgmD到E过程:mg2Rm(vv)D点:FNmgm,则:FN12 N由牛顿第三定律得到物块到D点时对轨道压力大小为12 N,方向竖直向下(2)从P点到D点,由动能定理有mgsin LPCmgcos LPCmgLCDm(vv)解得vP5 m/s,vBvPcos 4 m/s传送带对小物块做的功为:Wmv1.6 J.(3)小物块在传送带上加速过程:t1 s则xv0t3 m,Qmgx2.4 J.22.加试题(10分)(2018台州市3月选考)如图3甲所示,平行光滑金属轨道ABC和ABC置于水平面上,两轨道间距d0.8
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