【題目】跳水運(yùn)動(dòng)是我國體育運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)項(xiàng)之一,其中高臺(tái)跳水項(xiàng)目要求運(yùn)動(dòng)員從距離水面10m的高臺(tái)上跳下,在完成空中動(dòng)作后進(jìn)入水中。如圖,質(zhì)量為50kg的運(yùn)動(dòng)員起跳瞬間重心離高臺(tái)臺(tái)面的高度為1m,斜向上跳離高臺(tái)的瞬時(shí)速度大小為3m/s,跳至最高點(diǎn)時(shí)重心離臺(tái)面的高度為1.3m,入水(手剛觸及水面)時(shí)重心離水面的高度為1m,圖中虛線為運(yùn)動(dòng)員重心的運(yùn)動(dòng)軌跡,不計(jì)空氣阻力。求:

1)運(yùn)動(dòng)員起跳瞬間具有的重力勢能;

2)從跳離高臺(tái)瞬間到跳至最高點(diǎn)的過程中,運(yùn)動(dòng)員克服重力做的功;

3)運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)的速度是否為0?請說明判斷理由;

4)計(jì)算運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度大小。

【答案】1;(2;(3)不為零,因?yàn)樗椒较蚍炙俣炔粸榱;?/span>4.

【解析】

1)以水面為零勢能面,運(yùn)動(dòng)員在起跳瞬間重心相對于水面的高度為:

h=10m+1m=11m

運(yùn)動(dòng)員起跳瞬間具有的重力勢能為:

2)從跳離高臺(tái)瞬間到跳至最高點(diǎn)的過程中,運(yùn)動(dòng)員重心上升的高度為:

運(yùn)動(dòng)員克服重力做的功為:

3)運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)的速度不為零,運(yùn)動(dòng)員做的是斜拋運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)時(shí),豎直分速度為零,但是水平分速度不為零,所以最高點(diǎn)時(shí)的合速度不為零。

4)從起跳到入水過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:

其中h=10m,代入數(shù)據(jù)得:

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合S,電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是

A.保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大

B.斷開S,將A板向B板靠近,則θ增大

C.保持S閉合,懸線燒斷,則小球在電場中將作自由落體運(yùn)動(dòng)

D.斷開S,懸線燒斷,則小球在電場中將作變加速曲線運(yùn)動(dòng)

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【題目】如圖所示,電子以某一初速度沿兩塊平行板的中線方向射入偏轉(zhuǎn)電場中,已知極板長度l,間距d,電子質(zhì)量m,電荷量e。若電子恰好從極板邊緣射出電場,由以上條件可以求出的是(

A.偏轉(zhuǎn)電壓B.偏轉(zhuǎn)的角度C.射出電場速度D.電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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【題目】如圖所示,實(shí)線是電場中一簇方向已知的電場線,虛線是一個(gè)帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子只受電場力作用,根據(jù)此圖作出的判斷是(

A.帶電粒子帶正電

B.帶電粒子一定是從ab運(yùn)動(dòng)的

C.帶電粒子在b點(diǎn)的加速度小于在a點(diǎn)的加速度

D.帶電粒子在b點(diǎn)的電勢能小于在a點(diǎn)的電勢能

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【題目】光滑水平面固定一邊長為0.3m的正三棱柱abc,俯視如圖,長1m的細(xì)線一端固定在a點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為0.5kg的小球,開始時(shí)把細(xì)線拉直在ca延長線上,給小球一個(gè)2m/s、垂直細(xì)線方向的水平速度,細(xì)線逐漸纏繞在棱柱上(不計(jì)能量損失)。若細(xì)線能承受的最大拉力為7N,從開始到細(xì)線斷裂時(shí),小球運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為__________s,小球的位移大小為__________m。

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【題目】為了測量列車運(yùn)行的速度和加速度大小,可采用如圖甲所示的裝置,它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時(shí),線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來,PQ為接測量儀器的端口。若俯視軌道平面磁場垂直地面向里(如圖乙),則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中,流經(jīng)線圈的電流方向?yàn)?( )

A. 始終逆時(shí)針方向

B. 先逆時(shí)針,再順時(shí)針方向

C. 先順時(shí)針,再逆時(shí)針方向

D. 始終順時(shí)針方向

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【題目】現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子,其示意圖如圖所示,其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速,經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速,為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場,需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為

A.11

B.12

C.121

D.144

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【題目】如圖所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置,與水平面夾角為30°,到軌間距L,一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直放置,電源電動(dòng)勢恒定,不計(jì)導(dǎo)軌電阻。當(dāng)磁場豎直向上時(shí),導(dǎo)體棒恰能靜止,現(xiàn)磁場發(fā)生變化,方向沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),最終水平向右,在磁場變化的過程中,導(dǎo)體棒始終靜止。則下列說法正確的是( )

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度一直減小

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大

C. 導(dǎo)體棒對導(dǎo)軌的壓力變大

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為

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【題目】一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方,如圖所示,如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛?/span>ab的電流,則導(dǎo)線ab受到安培力作用后的運(yùn)動(dòng)情況為( )

A. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

B. 從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

C. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

D. 從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

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