题目内容
5．伦敦奥运会男子110米栏预赛，中国选手谢文骏在第五小组，最终他以13.43s的成绩位列小组第三名．晋级半决赛．设此次比赛谢文骏的反应时间是0.15s，他在间隔10m、高1.10m的两个栏架之间采用栏间三步技术完成跨栏动作．（1）已知谢文骏身高1.89m，设平跑时重心高0.9m，完美跨过栏架顶部时重心仅高出栏架0.25m，计算跨越一个栏架的时间．
（2）假设跨栏后的中间两垫步间距都是3m，跨越每个栏架的时间相等，求跨栏起跳时的速度大小和跨栏以外的平跑中的平均速度．
分析 （1）把谢文骏跨越一个栏架的动作看成是斜抛运动，水平方向上匀速，竖直方向上竖直上抛，由位移公式可求跨越一个栏架的时间；
（2）由斜抛运动规律求落地速度；因为他在间隔10m、高1.10m的两个栏架之间采用栏间三步技术完成跨栏动作，跨栏后的中间两垫步间距都是3m，跨越每个栏架的时间相等，则每跨栏一次为4m，求出中间的平跑距离，再求出中间平跑时间，再由平均速度的定义可求跨栏以外的平跑中的平均速度．
解答 解：（1）把谢文骏跨越一个栏架的动作看成是斜抛运动，其上升的时间和下落的时间相等，由h=$\frac{1}{2}$gt2可得：
t下=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2（1.1+0.5-0.9）}{10}}$=0.3s
因为t上=t下，所以跨越一个栏架的时间为t=2t下=0.6s．
（2）由第（1）问可知，落地的竖直速度速度公式v=gt可得：
vy=gt=10×0.3=3m/s，水平速度为v0=$\frac{x}{t}$=$\frac{2}{0.6}$=$\frac{10}{3}$m/s．
则起跳速度为v=$\sqrt{{v}_{y}^{2}+{v}_{0}^{2}}$=$\sqrt{{3}^{2}+（\frac{10}{3}）^{2}}$=3$\sqrt{181}$m/s．
因为他在间隔10m、高1.10m的两个栏架之间采用栏间三步技术完成跨栏动作，跨栏后的中间两垫步间距都是3m，跨越每个栏架的时间相等，则每跨栏一次为4m，中间平跑距离为：110-4×10=70m，每跨栏一次时间为0.6s，反应时间为0.15s，中间平跑时间为：13.43-10×0.6-0.15=7.28s，由平均速度的定义可求：
$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$=$\frac{70}{7.28}$=9.62m/s．
答：（1）跨越一个栏架的时间为0.6s；
（2）跨栏起跳时的速度大小为3$\sqrt{181}$3m/s，跨栏以外的平跑中的平均速度为9.62m/s．
点评 本题考查了运动学中的多过程问题，理清运动员在整个过程中的运动规律，结合运动学公式灵活求解，要注意平均速度的位移要时间一一对应．
用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容C的因素．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d．极板所带电荷量为Q，静电计指针偏角为θ．实验中（ ）| A． | 保持Q、S不变，增大d，则θ变大，C变小 | |
| B． | 保持d、S不变．增大Q．则θ变大，C变大 | |
| C． | 保持Q、d不变，减小S．则θ变小，C变小 | |
| D． | 保持Q、S、d不变，在两极板间插入电介质．则θ变小，C变小 |
如图所示为氢原子的能级图，n为量子数．若氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，则一群处于n=4的氢原子在向基态跃迁时，产生的光子中有4种频率的光子能使该金属产生光电效应，其中光电子的最大初动能Ekm=10.86eV．| A． | hv | B． | $\frac{1}{2}$Nhv | C． | Nhv | D． | 2Nhv |
如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（ ）| A． | 电流表的读数逐渐减小 | |
| B． | R0的功率逐渐增大 | |
| C． | 电源的输出功率可能先减小后增大 | |
| D． | 电压表与电流表读数的改变量的比值$\frac{△U}{△I}$先增大后减小 |
如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，容抗和感抗可忽略不计，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（ ）| A． | 用户端的电压为$\frac{{I}_{1}{U}_{1}}{{I}_{2}}$ | |
| B． | 理想变压器的输入功率为UI1-I12r | |
| C． | 输电线路上损失的电功率为$\frac{{U}^{2}}{r}$ | |
| D． | 若发电厂输出电压U不变，随着输出功率增大，用户端得到的电压将减小 |
风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展．如图是所建的风车阵．如果风车阵中发电机总输出功率为100kW，输出电压是250V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户，设输电线的总电阻为10Ω．若要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
2013年5月2日凌晨0时06分，我国“中星11号”通信卫星发射成功．“中星11号”是一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务．如图为发射过程的示意图，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）| A． | 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 | |
| B． | 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 | |
| C． | 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 | |
| D． | 卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度 |
某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶，他站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只相同的飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖插在靶上的状态如图所示（侧视图），若不计空气阻力，则A飞镖（ ）| A． | 在空中飞行时间较长 | B． | 所受合外力较大 | ||
| C． | 飞行的加速度较大 | D． | 掷出时的速度较大 |