题目内容

近几年，上海每年都举行金茂大厦国际跳伞表演．运动员从345m高处自由下落一段时间后，立即打开降落伞，展开伞后运动员以12.5m/s2的平均加速度匀减速下落，运动员在未打开伞时空气阻力不计．为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s（g=10m/s2）．
求：（1）求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少？
（2）运动员在下落过程中的最大速度？
（3）运动员离开楼顶在空中的最短时间是多少？
（1、2）设下落时的高度H，展开伞时的速度为v1，此时距地面的高度为h1，落地是速度v2=5m/s，匀减速下降时的加速度为：a=-12.5m/s2，
自由落体过程有：v12=2g（H-h1）
匀减速直线运动过程有：v22-v12=2ah1
代入数据可得：h1=153m
v1=62m/s．
（3）自由落体运动的时间为：t1=
v
g
=6.2s
匀减速运动的时间为：t2=
v2-v1
a
=
5-62
-12.5
s=4.56s
则运动员在空中的最短时间为：t=t=t1+t2=10.76s．
答：（1）高度至少为153m．
（2）运动员在下落过程中的最大速度为62m/s
（3）运动员离开楼顶在空中的最短时间是10.76s．
练习册系列答案
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如图所示，在水平地面上有一个长L=1.5m，高h = 0.8m的长方体木箱，其质量为M=1kg，与地面的动摩擦因数μ=0.3。在它的上表面的左端放有一质量为m=4kg的小铁块，铁块与木箱的摩擦不计。开始它们均静止。现对木箱施加一水平向左的恒力F=27N。（g=10m/s2）问：
（1）经过多长时间铁块从木箱上滑落？
（2）铁块滑落前后木箱的加速度与之比。
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运动着的汽车制动后做匀减速直线运动，经3.5s停止，试问它在制动开始后的1s内、2s内、3s内通过的位移之比为（　　）
A．1：3：5B．3：5：7C．1：2：3D．3：5：6
自行车在平直的路上以8m/s的速度匀速运动，后方有一辆汽车正以20m/s的速度同方向运动．当汽车与自行车相距还有16m时，汽车司机开始刹车以避免相撞，刹车时汽车加速度大小恒为4m/s2．
试通过计算判定两车是否相撞．如果不会相撞，则两车最近距离是多少？如果会相撞，则刹车开始后经多长时间相撞？
从斜面上某位置，每隔T=0.1s释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片，如图所示，测得实际球间距离sAB=15cm，sBC=20cm，试求：
（1）小球的加速度a；
（2）拍摄时B球的速度vB；
（3）拍摄时C、D间的实际距离sCD；
（4）A球上面沿斜面滚动的小球还有几个？
某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下：

a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；
b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；
d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。
（1）设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为：a=（用题中所给字母表示）；
（2）下图是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。

计数点
x/cm
s/cm
v/（m·s-1）
O
1.00
 
0.30
A
2.34
1.34
0.38
B
4.04
3.04
0.46
C
 
5.00
 
D
8.33
7.33
0.61
E
10.90
9.90
0.70
 

（3）实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律（其中Δv2=v2-v02，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度）。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出Δv2-s图线。
（4）实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k =（用题中所给字母表示），若发现该斜率大于理论值，其原因可能是。
（12分）如图甲所示，质量m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v－t图象如图乙所示。取重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；  (2)10s末物体离a点的距离。
“研究匀变速直线运动的规律”实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，从中确定五个记数点，每相邻两个记数点间的时间间隔是0.1s，用米尺测量出的数据如图所示，则小车在C点的速度VC＝＿＿＿＿m/s，VD＝＿＿＿＿m/s小车运动的平均加速度a＝＿＿＿m/s2．
完全相同的三块木块并排固定在水平面上，一颗子弹以速度水平射入，若子弹在木块中做匀减速直线运动，且穿过第三块木块后速度恰好为零，则子弹依次射入每块木块时的速度之比V:V:V=    ,和穿过每块木块所用时间之比为t:t:t=       .

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