【題目】如圖為某運(yùn)動(dòng)員在直道上跑步過(guò)程中身體的水平速度-時(shí)間圖像，已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m=60kg。

（1）若不計(jì)空氣對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力，求最初2s內(nèi)地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員在水平方向的平均作用力；

（2）若運(yùn)動(dòng)員在跑步過(guò)程中受到沿跑道方向的風(fēng)力作用，其大小f=kΔv（k=0.9N·s/m，Δv是空氣與人的相對(duì)速度大�。�。已知該運(yùn)動(dòng)員在10s末克服空氣阻力做功的功率P1=36W。

①求10s末時(shí)的風(fēng)速v0（即空氣相對(duì)于地面的速度）；

②若跑步過(guò)程中風(fēng)速恒為v0，求起跑后1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員所受風(fēng)力的最大功率Pmax。

【答案】（1）270N；（2）①v0=-6m/s負(fù)號(hào)說(shuō)明風(fēng)速的方向與所設(shè)方向相反，即風(fēng)速的方向與人的跑步方向相同；②8.1W

【解析】

（1）前2s內(nèi)加速度

a==m/s2=4.5m/s2

運(yùn)動(dòng)員受到的重力和地面豎直向上的作用力平衡，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員水平方向的作用力提供加速度，根據(jù)牛頓第二定律有：

=ma=60×4.5N=270N

（2）①設(shè)風(fēng)速的方向與人跑步的方向相反，則Δv=（v人+v0），10s末人所受風(fēng)力的功率

P1=fv人=kΔv·v人=k（v人+v0）·v人

已知k=0.9N·s/m、P1=36W，且由圖可知10s末時(shí)v人=10m/s，代入上式解得

v0=-6m/s

負(fù)號(hào)說(shuō)明風(fēng)速的方向與所設(shè)方向相反，即風(fēng)速的方向與人的跑步方向相同

②起跑后1s內(nèi)，人的最大速度為4．5m/s，小于空氣速度，所以此過(guò)程中相對(duì)速度的大小

Δv=v0-v人，P=fv人=k（v0-v人）v人=0.9×（6-v人）v人

解得：當(dāng)6-v人=v人，即v人=3m/s時(shí)

Pmax=8.1W

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】用三根細(xì)線a、b、c將兩個(gè)小球1和2連接，并懸掛如下圖所示。兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線a與豎直方向的夾角為30,細(xì)線c水平。求：

（1）若兩個(gè)小球1和2的重力均為G的，則求細(xì)線a、c分別對(duì)小球1和2的拉力大�。�

（2）若細(xì)線b與豎直方向的夾角為60 ，求兩個(gè)小球1和2的質(zhì)量之比。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）小明用多用電表測(cè)量一小段2B鉛筆芯的電阻Rx，正確的操作順序是_______（填字母）；

A．把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到交流電壓最高檔

B．條件歐姆調(diào)零旋鈕使指針到歐姆零點(diǎn)

C．把紅黑表筆分別接在Rx兩端，然后讀數(shù)

D．把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的檔位，將紅、黑表筆接觸

E．把紅黑表筆分別插入多用電表“﹢、-”插孔，用螺絲刀調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使指針指0

（2）小明正確操作后，多用電表的指針位置如圖所示，則Rx=__________Ω；

（3）小張認(rèn)為用多用電表測(cè)量小電阻誤差太大，采用伏安法測(cè)量�，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻可忽略），電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ），多用電表（2.5mA檔；25mA檔和250mA檔，對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻約40Ω，4Ω和0.4Ω），滑動(dòng)變阻器RP（0~10Ω），定值電阻R0（阻值10Ω），開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。測(cè)量鉛筆芯的電阻Rx，下列電路圖中最合適的是__________（填字母），多用電表選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)置于______檔 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的圖象，位于坐標(biāo)原點(diǎn)的振源振動(dòng)周期為1s.以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 質(zhì)點(diǎn)b的振幅為0

B. 質(zhì)點(diǎn)b的周期為1s

C. 經(jīng)過(guò)0.25s，質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正向移動(dòng)0.5m

D. 從t=0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置

E. 在t=0時(shí)刻，質(zhì)量相等的質(zhì)點(diǎn)a、c所受的回復(fù)力大小之比為1:2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，絕緣、光滑斜面傾角θ=37°，在寬度均為d=0.4m的區(qū)域I、II內(nèi)分別有垂直于斜面向上、向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小均為B=1T，MN為兩磁場(chǎng)的分界線。質(zhì)量m=0.06kg、總電阻R=0.5Ω的矩形線框abcd，邊長(zhǎng)分別為L=0.6m和d=0.4m�，F(xiàn)使線框ab邊與磁場(chǎng)邊界平行，自斜面上端某處?kù)o止釋放，線框恰能勻速進(jìn)入?yún)^(qū)域I。（g取10m/s2）

（1）求ab邊在區(qū)域I內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框的速度大小v0和發(fā)熱功率P；

（2）求當(dāng)ab邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域II時(shí)，線框的加速度a；

（3）通過(guò)分析，描述ab邊從MN運(yùn)動(dòng)到區(qū)域II下邊界的過(guò)程中，線框運(yùn)動(dòng)的速度、加速度變化情況。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下面三個(gè)圖為探究平行板電容器電容大小決定因素的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)將正確的結(jié)論填在橫線上。兩平行板之間的電場(chǎng)可以視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。給電容器充電后與電源斷開(kāi)，那么

（1）若保持板間距離d不變，正對(duì)面積S變小，則兩板電容C________，板間電勢(shì)差U________。

（2）若保持S不變，d變大，兩板電容C________，板間電場(chǎng)強(qiáng)度E________。

（3）若保持S和d都不變，插入介質(zhì)板后，則板間電勢(shì)差U________，板間電場(chǎng)強(qiáng)度E________（填“變小”、“變大”或“不變”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行（如圖），當(dāng)兩者一起沿粗糙固定斜面C向下做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，（ ）

A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上

B.A受到C的摩擦力沿斜面方向向上

C.A、B之間的摩擦力可能為零

D.A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，貼著豎直側(cè)面的物體A的質(zhì)量mA＝0.2kg，放在水平面上的物體B的質(zhì)量mB＝1.0kg，繩和滑輪間的摩擦均不計(jì)，且繩的OB部分水平，OA部分豎直，A和B恰好一起勻速運(yùn)動(dòng)。取g＝10m/s2， 求：

（1）物體B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)？

（2）如果用水平力F向左拉B，使物體A和B做勻速運(yùn)動(dòng)，需多大的拉力？

（3）若在原來(lái)靜止的物體B上放一個(gè)質(zhì)量與B物體質(zhì)量相等的物體后，物體B受到的摩擦力多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，右邊兩輪是連在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中三輪半徑的關(guān)系為：r1=2r2 ， r3=1.5r1 ， A、B、C三點(diǎn)為三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，皮帶不打滑，則A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為________．角速度之比為________．加速度之比為________．

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