题目内容
【题目】Bungee(蹦极)是一种新兴的体育活动,蹦跃者站在约40m以上(相当于10层楼高)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处,然后两两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去.绑在跳跃者踝部的橡皮条很长,足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”.当人体落到离地面一定距离时,橡皮绳被拉开、绷紧,阻止人体继续下落,当人到达最低点时,橡皮绳再次弹起,人被拉起,随后又落下,如此反复,但由于空气阻力的原因,使弹起的高度会逐渐减小,直到静止.这就是蹦极的全过程.根据以上的叙述,忽略空气阻力的影响,对第一次下落过程中下列说法正确的是( )
A.当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动
B.整个下落过程中人的机械能守恒
C.当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的速度最大
D.当人达到最低点时加速度数值最大,且一定大于重力加速度g的值
【答案】CD
【解析】
试题分析:当橡皮绳达到原长后,开始重力大于弹力,向下做加速度逐渐减小的变加速运动;当重力与弹力相等时,加速度为零,速度最大;之后重力小于弹力,做加速度逐渐增大的变减速运动,到达最低点时,加速度最大,速度为零;在运动的过程中,有重力、弹性绳的弹力做功,人和弹性绳组成的系统机械能守恒;设人下落到橡皮绳恢原长的位置时,速度为v,下落到最低位置时弹力大小为F,橡皮绳由恢复原长到下落到最低位置的高度为h,由于橡皮绳的弹力呈线性变化,因此在这一过程中,橡皮绳的平均弹力大小为,由动能定理可得,,则有,即,由牛顿第二定律,人达到最低位置时的加速度大小,所以正确选项为C、D。
【题目】(6分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a,b,c三点,且ab=bc=20.00cm,如图。 |
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板与桌面的高度差h1=h. |
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板与桌面的高度差h2=h+10.00(cm)。 |
D.让钢球从斜面上的同一位置由静上滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板与桌面的高度差h3=h+30.00(cm)。 |
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=______m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=______m/s。已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计。(结果保留三位有效数字)