题目内容
15.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g.据图可知,此人在蹦极过程中t0时刻的加速度约为( )A. | 5g | B. | 3g | C. | 2g | D. | g |
分析 图象中拉力的变化幅度越来越小,说明拉力逐渐趋向与一个定值,而联系人的实际振动幅度越来越小,最后静止不动,说明了重力等于0.6F0,而最大拉力为1.8F0,故结合牛顿第二定律可以求出最大加速度.
解答 解:人落下后,做阻尼振动,振动幅度越来越小,最后静止不动,结合拉力与时间关系图象可以知道,人的重力等于0.6F0,而最大拉力为1.8F0
即0.6F0=mg…①
Fm=1.8F0 …②
结合牛顿第二定律,有
F-mg=ma…③
当拉力最大时,加速度最大,因而有
1.8F0-mg=mam…④
由①④两式解得:
am=2g.故C正确,ABD错误
故选:C
点评 本题用图象描述了生活中一项体育运动的情景.解答本题,必须从图象中提取两个重要信息:一是此人的重力,二是蹦极过程中处于最大加速度位置时人所受弹性绳的拉力.要获得这两个信息,需要在图象形状与蹦极情境之间进行转化:能从图象振幅越来越小的趋势中读出绳的拉力从而判断人的重力;能从图象第一个“波峰”纵坐标的最大值想象这就是人体位于最低点时弹性绳的最大拉力.要完成这两个转化,前提之一,是对F-t图象有正确的理解;前提之二,是应具有把图象转化为情景的意识.
练习册系列答案
相关题目
5.一质点做匀加速直线运动,在时间t内的位移为s,该段时间的末速度变为该段时间初速度的5倍.该质点的加速度为( )
A. | $\frac{2s}{3{t}^{2}}$ | B. | $\frac{16s}{3{t}^{2}}$ | C. | $\frac{8s}{3{t}^{2}}$ | D. | $\frac{4s}{3{t}^{2}}$ |
3.在如图所示电路中,电源内阻不可忽略,开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. | 电压表的示数减小 | B. | 电流表的示数减小 | ||
C. | 电容器C所带电荷量增大 | D. | 电阻R3中有从右向左的电流 |
10.如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则( )
A. | A与B之间不一定存在摩擦力 | |
B. | B与地面之间一定不存在摩擦力 | |
C. | B对A的支持力一定大于mg | |
D. | 地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g |
20.据《每日邮报》报道,美国国家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f,假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星,进行科学观测:该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球(引力视为恒力),落地时间为t.已知该行星半径为R,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A. | 该行星的第一宇宙速度$\frac{πR}{T}$ | |
B. | 该行星的平均密度$\frac{3h}{2πRG{t}^{2}}$ | |
C. | 宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不大于πt$\sqrt{\frac{2R}{h}}$ | |
D. | 如果该行星存在一颗同步卫星,其距行星表面高度为$\root{3}{\frac{h{T}^{2}{R}^{2}}{2{π}^{2}{t}^{2}}}$ |
7.有a,b,c,d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近的近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )
A. | a的向心加速度等于重力加速度g | B. | 在相同时间内b转过的弧长最短 | ||
C. | 在4h内c转过的圆心角是$\frac{π}{3}$ | D. | d的运动周期一定是30h |
17.如图所示,三个完全相同的物体a、b、c叠放在粗糙水平桌面上,a的左端通过一根轻绳与质量m=3$\sqrt{3}$kg的小球相连,小球静止在固定的光滑半球形器皿中,在半球形器皿中的绳与水平方向的夹角为60°,且半球形器皿边沿与物体a间的轻绳水平.水平向右的力F=30N作用在b上,三个物体保持静止状态.取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. | 物体b受到物体a施加的一个大小为30N的静摩擦力,方向水平向右 | |
B. | 桌面对物体a的摩擦力大小为0 | |
C. | 物体c受到物体b施加的大小为30N的静摩擦力,方向水平向右 | |
D. | 撤去力F的瞬间,三个物体一定会获得向左的加速度 |