题目内容

（14分）如图所示，地面上的人通过定滑轮用轻绳将质量为m=40kg的演员从静止开始沿竖直方向向上拉起，演员先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动直到静止。演员加速运动与减速运动过程中的加速度大小之比为1：4，全过程用时t=l0s，上升的高度h=l0m。忽略滑轮的质量及摩擦，求在演员上升过程中，绳子拉力对演员做功的最大功率（重力加速度g取l0m/s2）．

820W

解析试题分析：设演员在匀加速和匀减速时间分别是和，加速度大小分别是和，最大速度为，如图所示，

由题设知：
　　
　　

由运动学规律得：
加速阶段     

减速阶段　　　

联立以上各式解得　　　  
根据题设条件知匀加速运动结束时速度达最大，此时拉力对演员做功的最大功率．设演员加速上升过程中绳子的拉力为，拉力对演员做功的最大功率为，则　
　　　　
　　　　　　　
解得：　　　　　

故在演员上升过程中，绳子拉力对演员做功的最大功率为820N
考点：本题考查了牛顿第二定律；功率；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

练习册系列答案
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（10分）一质点从A点静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后达B作匀速运动，又经4s到C点，最后2秒的时间使质点从C点匀减速到D点速度为零，则：

（1）质点匀速运动的速度是多大？（3分）
（2）减速运动时的加速度是多大？（3分）
（3）AD相距多远?（4分）

（12分）以速度为＝10m/s匀速行驶的汽车在第2s末关闭发动机，以后作匀减速直线运动，第3s内的平均速度是9m/s，试求：
⑴汽车作减速直线运动的加速度a；
⑵汽车在10s内的位移x。

随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显，分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。如图所示为某型号车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的v2－x图像（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图像，图线2为严重超载时的制动图像。某路段限速72km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54km/h的速度行驶。通过计算求解：

（1）驾驶员紧急制动时，该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求；
（2）若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1s，，则该型号货车满载时以72km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远。

如图，电动传送带以恒定速度运行，传送带与水平面的夹角，现将质量m=20kg的物品箱轻放到传送带底端，经过一段时间后，物品箱被送到h=1.8m的平台上，已知物品箱与传送带间的动摩擦因数，不计其他损耗，则每件物品箱从传送带底端送到平台上，需要多少时间？

一般来说，正常人从距地面1.5m高处无初速跳下，落地时速度较小，经过腿部的缓冲，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度。如果人从高空跳下，必须使用降落伞才能安全着陆，其原因是，张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用。经过大量实验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力f与空气密度ρ、降落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c有关（由伞的形状、结构、材料等决定），其表达式是f=cρSv2。根据以上信息，解决下列问题。（取g=10m/s2）

（1）在忽略空气阻力的情况下，计算人从h=1.5m高处无初速跳下着地时的速度大小v0（计算时人可视为质点）；
（2）在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有排气孔的降落伞，其阻力系数c=0.90，取空气密度ρ＝1.25kg/m3。降落伞、运动员总质量m=80kg，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积S至少是多大？
（3）从跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段。如图是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的v-t图像。根据图像估算运动员做在0-3s时间内运动员下落高度h.。

（18分）如图歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母，设歼-15飞机总质量m=2.0×104kg，g=10m/s2。若歼-15飞机以V0=50m/s的水平速度着陆甲板所受其它水平阻力（包括空气和摩擦阻力）恒为105N

（1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？
（2）在阻拦索的作用下，飞机匀减速滑行50m停下，求阻拦索的作用力大小和飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍？
（3）“辽宁号”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好。已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度？

（10分）如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带，其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：

①图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为________；
②物体运动的加速度是________；（保留三位有效数字）
③根据以上②问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是        

A．练习使用打点计时器 B．探究“加速度与力和质量的关系”
C．用落体法验证机械能守恒定律 D．用斜面和小车研究匀变速直线运动
④根据以上③问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有              （用字母表示并说明含义）.用测得的量及加速度表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为=__________。（当地重力加速度为）

质量为的物体从一行星表面高度处自由下落(不计阻力)．经过时间物体到达行星表面，则根据题设条件不可以计算出：

A．行星表面重力加速度大小
B．物体受到星球引力的大小
C．行星的第一宇宙速度
D．物体落到行星表面时速度的大小

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