题目内容
【题目】2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在中国举行,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分,如图所示。一次比赛中,质量m的运动员从A处由静止下滑,运动到B处后水平飞出,落在了着陆坡末端的C点,滑入停止区后,在与C等高的D处速度减为零。已知B、C之间的高度差为h,着陆坡的倾角为θ,重力加速度为g。只考虑运动员在停止区受到的阻力,不计其他能量损失。由以上信息可以求出( )
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A. 运动员在空中飞行的时间
B. A、B之间的高度差
C. 运动员在停止区运动过程中阻力的大小
D. C、D两点之间的水平距离
【答案】AB
【解析】
A.设运动员在空中飞行的时间为t,根据平抛运动的规律,y=h=
gt2,解得:
,故A正确;
B.水平方向x=vt,由几何关系可得,
=tanθ,代入数据解得
,从A到B由动能定理得:mghAB=
mv2,hAB=
,故B正确;
C.设到C的速度为vC,从B到C的过程由动能定理得:mgh=
mvC2-
mv2,可求得到C的速度vC,从C到D的过程由动能定理得:-W克f=-fx=0-
m vC2,则由于x未知,则不能求解运动员在停止区运动过程中阻力的大小,故C错误;
D.运动员在C、D两点之间做变速曲线运动,两点之间的水平距离无法求解,故D错误。
【题目】某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为
)。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤如下:
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①在绳下端挂上一个硅码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触;
②系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置;
③逐次增加砝码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内):
④用n表示砝码的个数,l表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。
回答下列问题:
(1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并做出
图像__________。
l | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 10.48 | 10.96 | 11.45 | 11.95 | 12.40 |
(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及
图线的斜率
表示,表达式为
________。若g取
,则本实验中
________
(结果保留3位有效数字)。
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