【題目】翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機(jī)的機(jī)翼，跳傘運(yùn)動(dòng)員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。其原理是通過(guò)對(duì)降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F1＝C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運(yùn)動(dòng)員調(diào)節(jié)，滿足如圖b所示的關(guān)系。試求：

(1)圖a中畫(huà)出了運(yùn)動(dòng)員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運(yùn)動(dòng)軌跡。試對(duì)兩位置的運(yùn)動(dòng)員畫(huà)出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由；

(2)若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α，試從力平衡的角度證明：tanα＝C2/C1；

(3)某運(yùn)動(dòng)員和裝備的總質(zhì)量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約20°（取tan20°＝4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

【答案】(1)②軌跡不可能存在 ；(2)tanα＝C2/C1 ；(3)v＝10.9m/s（在10.7~11.0之間均可

【解析】

試題分析：（1）②軌跡不可能存在；

①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能與速度在一直線），運(yùn)動(dòng)員做直線運(yùn)動(dòng)

②位置，合力方向與速度方向不可能在一直線，所以不會(huì)沿豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)．

（2）由①位置的受力分析可知，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)重力進(jìn)行分解，根據(jù)平衡條件得：

F1=mgcosα=C1v2

F2=mgsinα=C2v2

兩式消去mg和v得tanα＝C2/C1 ；

（3）在圖b中過(guò)原點(diǎn)作直線 ，正確得到直線與曲線的交點(diǎn)

C2=2，C1=5.5

根據(jù)F2=mgsinα=C2v2或F1=mgcosα=C1v2

得v=10.9m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在粗糙水平地面上豎直固定半徑為R=6cm的光滑圓軌道。質(zhì)量為m=4kg的物塊靜止放在粗糙水平面上A處，物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，A與B的間距L=0.5m�，F(xiàn)對(duì)物塊施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙的水平面做直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B處將拉力F撤出，物塊沿豎直光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)。若拉力F與水平面夾角為θ時(shí)，物塊恰好沿豎直光滑圓軌道通過(guò)最高點(diǎn)，取重力加速度g=10m/s2，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）物塊到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能；

（2）拉力F的最小值及與水平方向的夾角θ。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在實(shí)驗(yàn)小車(chē)的受力F一定時(shí)，a與m的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表所示．試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題.

a/(m/s2)

2.01

2.66

3.23

3.98

m/kg

2.00

1.50

1.25

1.00

(1)作a－m的關(guān)系圖象能否發(fā)現(xiàn)a與m的關(guān)系？為什么？怎樣做才能發(fā)現(xiàn)a與m的關(guān)系？_____________________________________

(2)在坐標(biāo)紙中畫(huà)出a－1/m的關(guān)系圖象；________

(3)根據(jù)a－1/m的關(guān)系圖象，你能得出怎樣的結(jié)論？ _______________________________

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m＝0.016kg、長(zhǎng)L＝0.5m，寬d＝0.1m，電阻R＝0.4Ω的矩形線圈，從h1＝5m高處自由下落，進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)線圈的下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知線圈cd邊通過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間t＝0.15s. 求：

(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(2)磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2(g取10m/s2)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為豎直放置的上細(xì)下粗密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為ΔVA、ΔVB，壓強(qiáng)變化量為ΔpA、ΔpB，對(duì)液面壓力的變化量為ΔFA、ΔFB，則下列說(shuō)法不正確的是(　　)

A. 水銀柱向上移動(dòng)了一段距離

B. ΔVA<ΔVB

C. ΔpA>ΔpB

D. ΔFA＝ΔFB

E. 無(wú)法判斷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了測(cè)試某種安全閥在外界環(huán)境為一個(gè)大氣壓時(shí)所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)，某同學(xué)自行設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的測(cè)試裝置．該裝置是一個(gè)裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器．測(cè)試過(guò)程可分為如下操作步驟：

a．記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1；

b．當(dāng)安全閥開(kāi)始漏氣時(shí)，記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2；

c．用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣；

d．將待測(cè)安全閥安裝在容器蓋上；

e．蓋緊裝有安全閥的容器蓋，將一定量空氣密閉在容器內(nèi)．

(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序排列：______；

(2)若測(cè)得的溫度分別為t1＝27 ℃，t2＝87 ℃，已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa，則測(cè)試結(jié)果是：這個(gè)安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)是________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一行星探測(cè)器從所探測(cè)的行星表面垂直升空。假設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量為1 500kg，發(fā)動(dòng)機(jī)推力為恒力，探測(cè)器升空途中某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然關(guān)閉。下圖是探測(cè)器的速度隨時(shí)間變化的全過(guò)程圖示。假設(shè)行星表面沒(méi)有空氣。則：

(1)探測(cè)器在行星表面達(dá)到的最大高度是______m。

(2)該行星表面的重力加速度是________m/s2。

(3)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力是________N。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是（　�。�

A. 物體加速度的方向可能跟它所受合力的方向相反

B. 物體所受合力必須達(dá)到一定值時(shí)，才能使物體產(chǎn)生加速度

C. 物體加速度的大小跟它所受的任一個(gè)力的大小都成正比

D. 當(dāng)物體的質(zhì)量改變時(shí)，若所受合力的水平分力不變則物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在原點(diǎn)O處有一粒子源，t=0時(shí)刻沿紙面內(nèi)的各個(gè)方向同時(shí)發(fā)射一群速率相同、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，其中一個(gè)與x軸正方向成60°角射入磁場(chǎng)的粒子在t1時(shí)刻到達(dá)A點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），A點(diǎn)為該粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距離x軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)，且OA=L．不計(jì)粒子間的相互作用和粒子的重力，下列結(jié)論正確的是（ ）

A. 粒子的速率為

B. 粒子的速率為

C. t1時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的所有粒子均處在以O點(diǎn)為圓心、L為半徑的1/4圓周上

D. t1時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的所有粒子均處在以O點(diǎn)為圓心、L為半徑的1/6圓周上

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