彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)。某種彈跳桿的結(jié)構(gòu)如圖甲所示,一根彈簧套在T型跳桿上,彈簧的下端固定在跳桿的底部,上端固定在一個(gè)套在跳桿上的腳踏板底部。一質(zhì)量為M的小孩站在該種彈跳桿的腳踏板上,當(dāng)他和跳桿處于豎直靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧的壓縮量為x0。從此刻起小孩做了一系列預(yù)備動(dòng)作,使彈簧達(dá)到最大壓縮量3x0,如圖乙(a)所示;此后他開始進(jìn)入正式的運(yùn)動(dòng)階段。在正式運(yùn)動(dòng)階段,小孩先保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),小孩抓住跳桿,使得他和彈跳桿瞬間達(dá)到共同速度,如圖乙(b)所示;緊接著他保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升到最大高度,如圖乙(c)所示;然后自由下落。跳桿下端觸地(不反彈)的同時(shí)小孩采取動(dòng)作,使彈簧最大壓縮量再次達(dá)到3x0;此后又保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升,……,重復(fù)上述過程。小孩運(yùn)動(dòng)的全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。已知跳桿的質(zhì)量為m,重力加速度為g?諝庾枇、彈簧和腳踏板的質(zhì)量、以及彈簧和腳踏板與跳桿間的摩擦均可忽略不計(jì)。

(1)求彈跳桿中彈簧的勁度系數(shù)k,并在圖丙中畫出該彈簧彈力F的大小隨彈簧壓縮量x變化的示意圖;

(2)借助彈簧彈力的大小F隨彈簧壓縮量x變化的F-x圖像可以確定彈力做功的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,求在圖乙所示的過程中,小孩在上升階段的最大速率;

(3)求在圖乙所示的過程中,彈跳桿下端離地的最大高度。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年廣東省汕頭市高二下期中物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌與定值電阻R1和R2相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過整個(gè)導(dǎo)軌平面.有一導(dǎo)體棒ab,質(zhì)量為m,其電阻R0與定值電阻R1和R2的阻值均相等,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若使導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng),當(dāng)上滑的速度為v時(shí),受到的安培力大小為F,此時(shí)

A.電阻R1的發(fā)熱功率為Fv/3

B.電阻R0的發(fā)熱功率為Fv/3

C.整個(gè)裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為μmgv·cos θ

D.導(dǎo)體棒ab所受的安培力方向豎直向下

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科目:高中物理 來源:2016屆上海市楊浦區(qū)高三上學(xué)期期末“3 1”質(zhì)量調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖甲所示,力傳感器A與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連,可獲得力隨時(shí)間變化的圖象。將力傳感器固定在水平桌面上,測(cè)力端通過輕繩與滑塊相連,調(diào)節(jié)傳感器高度使輕繩水平,質(zhì)量為m=1.5kg的滑塊放在較長(zhǎng)的小車上,小車質(zhì)量為M=2.0kg。一根輕繩跨過光滑的輕質(zhì)滑輪,一端連接小車,另一端系一空沙桶,調(diào)節(jié)滑輪使桌面上的輕繩水平,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)開啟力傳感器,同時(shí)緩慢向空沙桶里倒入沙子,當(dāng)小車剛好開始運(yùn)動(dòng)時(shí),立即停止倒沙子.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示的力傳感器采集的F-t圖象如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2,則:

(1)滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______;若忽略小車與水平桌面間的摩擦,小車穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的加速度a=_______m/s2;

(2)若實(shí)驗(yàn)中傳感器測(cè)力端與滑塊間的輕繩不水平,左端略低一些,將會(huì)使動(dòng)摩擦因數(shù)μ的測(cè)量值______(填“偏大”或“偏小”)。

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科目:高中物理 來源:2016屆上海市楊浦區(qū)高三上學(xué)期期末“3 1”質(zhì)量調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:選擇題

火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí),若轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道一樣高,則火車轉(zhuǎn)彎時(shí)( )

A.對(duì)外軌產(chǎn)生向外的擠壓作用 B.對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向外的擠壓作用

C.對(duì)外軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用 D.對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用

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科目:高中物理 來源:2016屆上海市楊浦區(qū)高三上學(xué)期期末“3 1”質(zhì)量調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:選擇題

一個(gè)門電路的兩個(gè)輸入端A、B與輸出端Z的波形如圖所示,則可知該門電路是( )

A.“與”門 B.“或”門

C.“與非”門 D.“或非”門

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科目:高中物理 來源:2016屆北京市海淀區(qū)高三下學(xué)期期中理綜物理試卷(解析版) 題型:選擇題

“娛樂風(fēng)洞”是一項(xiàng)將科技與驚險(xiǎn)相結(jié)合的娛樂項(xiàng)目,它能在一個(gè)特定的空間內(nèi)把表演者“吹”起來。假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)向上的風(fēng)量和風(fēng)速保持不變,表演者調(diào)整身體的姿態(tài),通過改變受風(fēng)面積(表演者在垂直風(fēng)力方向的投影面積),來改變所受向上風(fēng)力的大小。已知人體所受風(fēng)力大小與受風(fēng)面積成正比,人水平橫躺時(shí)受風(fēng)面積最大,設(shè)為S0,站立時(shí)受風(fēng)面積為 S0;當(dāng)受風(fēng)面積為 S0時(shí),表演者恰好可以靜止或勻速漂移。如圖所示,某次表演中,人體可上下移動(dòng)的空間總高度為H,表演者由靜止以站立身姿從A位置下落,經(jīng)過B位置時(shí)調(diào)整為水平橫躺身姿(不計(jì)調(diào)整過程的時(shí)間和速度變化),運(yùn)動(dòng)到C位置速度恰好減為零。關(guān)于表演者下落的過程,下列說法中正確的是

A.從A至B過程表演者的加速度大于從B至C過程表演者的加速度

B.從A至B過程表演者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于從B至C過程表演者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C.從A至B過程表演者動(dòng)能的變化量大于從B至C過程表演者克服風(fēng)力所做的功

D.從A至B過程表演者動(dòng)量變化量的數(shù)值小于從B至C過程表演者受風(fēng)力沖量的數(shù)值

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年浙江省高一上學(xué)期期末物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

小楊同學(xué)用臺(tái)秤研究他在電梯中的超失重現(xiàn)象。他在地面上用臺(tái)秤稱得其體重為500N,再將臺(tái)秤移至電梯內(nèi)稱其體重。電梯從t=0時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng),到t=11s時(shí)停止,得到臺(tái)秤的示數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示。g=10m/s2.

(1)判斷電梯是上升還是下降,并求出小楊在前2s內(nèi)的加速度a1

(2)求出在10s~11s內(nèi)臺(tái)秤示數(shù)F3

(3)求出電梯運(yùn)行的總位移X

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年浙江省高一上學(xué)期期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

高樓墜物很危險(xiǎn),某樓高100m,從樓頂落下一顆小石子,則小石子落到地面的速度約為( )

A.10m/s B.40m/s C.60m/s D.100m/s

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科目:高中物理 來源:2016屆四川省高三下“綿陽三診”理綜物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角為的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L(zhǎng)=7m,F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊放到傳送帶的頂端,使它從靜止開始沿傳送帶下滑,已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,取g=10m/s2。求:

(1)木塊從頂端滑到底端所需要的時(shí)間;

(2)木塊從頂端滑到底端傳送帶對(duì)木塊做的功;

(3)木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量。

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