2012年10月，奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄，取重力加速度的大小g=10m/s2.

（1）忽略空氣阻力，求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開始下落到1.5km高度處所需要的時(shí)間及其在此處速度的大小
（2）實(shí)際上物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣阻力，高速運(yùn)動(dòng)受阻力大小可近似表示為f=kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀，橫截面積及空氣密度有關(guān)，已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的v—t圖象如圖所示，著陸過程中，運(yùn)動(dòng)員和所攜裝備的總質(zhì)量m=100kg，試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。

（1）87s；8.7×102m/s （2）0.008kg/m

解析試題分析：（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員從開始自由下落至1.5km高度處的時(shí)間為t，下落距離為S，在1.5km高度處的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：v=gt       ①
      ②
依題意有 S=3.9×104m-1.5×103m         ③
聯(lián)立①②③式可得：t=87s      ④
v=8.7×102m/s        ⑤
（2）該運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最大速度vmax時(shí)，加速度為零，由牛頓第二定律有：
Mg=kv2max             ⑥
由所給的v-t圖象可讀出 vmax≈360m/s     ⑦
由⑥⑦式可得：k=0.008kg/m        ⑧
考點(diǎn)：勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；牛頓第二定律的應(yīng)用；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它在開始時(shí)連續(xù)兩個(gè)4 s的時(shí)間內(nèi)分別通過的位移為24 m和64 m，則這個(gè)物體的加速度為         m/s2，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為       m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一物體M從A點(diǎn)以某一初速度沿傾角=37°的粗糙固定斜面向上運(yùn)動(dòng)，自頂端B點(diǎn)飛出后，垂直撞到高H=2.25m的豎直墻面上C點(diǎn)，又沿原軌跡返回．已知B、C兩點(diǎn)的高度差h＝0.45m，物體M與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g="10" m/s2．試求：

（1）物體M沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小；
（2）物體返回后B點(diǎn)時(shí)的速度；
（3）物體被墻面彈回后，從B點(diǎn)回到A點(diǎn)所需的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角=37°的斜面固定在水平面上。質(zhì)量=1.0kg的小物塊受到沿斜面向上的F=9．0N的拉力作用，小物塊由靜止沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)2 m時(shí)，將拉力F撤去，（斜面足夠長(zhǎng)，取g=l0m／s2。sin37°=0．60，cos37°=0．80）

（1）求在拉力的作用過程中，小物塊加速度的大�。�
（2）撤銷拉力F后小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離；
（3）小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力的沖量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）一客運(yùn)列車勻速行駛，其車輪在軌道間的接縫處會(huì)產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測(cè)得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0 s。在相鄰的平行車道上有一列貨車，當(dāng)該旅客經(jīng)過貨車車尾時(shí)，火車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進(jìn)方向運(yùn)動(dòng)。該旅客在此后的20.0 s內(nèi)，看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根軌道的長(zhǎng)度為25.0 m，每節(jié)貨車車廂的長(zhǎng)度為16.0 m，貨車車廂間距忽略不計(jì)。求
（1）客車運(yùn)行的速度大�。� 
（2）貨車運(yùn)行加速度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

10個(gè)同樣長(zhǎng)度的木塊放在水平地面上，每個(gè)木塊的質(zhì)量m=0.5kg、長(zhǎng)度L=0.6m，它們與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在左方第一個(gè)木塊上放一質(zhì)量M=1kg的小鉛塊（視為質(zhì)點(diǎn)），它與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)�，F(xiàn)給鉛塊一向右的初速度，使其在木塊上滑行。g取10m/s2,求：

（1）開始帶動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)鉛塊的速度；  
（2）鉛塊與木塊間因摩擦產(chǎn)生的總熱量；
（3）鉛塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）我國(guó)已于2012年11月完成艦載機(jī)阻攔著艦（見圖）試驗(yàn)!與岸基飛機(jī)著陸時(shí)可減速平飛不同，艦載機(jī)著艦時(shí)，一旦飛機(jī)尾鉤未能掛住阻攔索，則必須快速拉升逃逸。假設(shè)航母靜止，“殲–15”著艦速度為30 m/s，鉤住阻攔索后能勻減速滑行45 m停下，若沒有鉤住阻攔索，必須加速到50 m/s才能安全飛離航母，航母甲板上用于戰(zhàn)機(jī)加速的長(zhǎng)度僅有200m.   

(1)求“殲–15”在鉤住阻攔索后的減速過程中的加速度大小及滑行時(shí)間.
(2)若沒有鉤住阻攔索，戰(zhàn)機(jī)要安全飛離航母，則“殲–15”在甲板上做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度至少多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面的下端與水平地面平滑連接（可認(rèn)為物體在連接處速率不變）。一個(gè)質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從距地面h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑。物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）物體沿斜面下滑的加速度a的大小；
（2）物體下滑到達(dá)斜面底端A時(shí)速度vA的大�。�
（3）物體在水平地面上滑行的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）2012年11月，我國(guó)艦載機(jī)在航母上首降成功。設(shè)某一載艦機(jī)質(zhì)量為m=2.5×104kg，速度為v0=42m/s，飛機(jī)將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，著艦過程中航母靜止不動(dòng)。（sin530=0.8,cos530=0.6）

（1）飛機(jī)著艦后，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里；
（2）為了讓飛機(jī)在有限長(zhǎng)度的跑道上停下來，甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速，同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。圖示為飛機(jī)勾住阻攔索后某一時(shí)刻的情景，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小F=1.2×105N，減速的加速度a1=20m/s2，此時(shí)阻攔索夾角=1060，空氣阻力和甲板阻力保持不變，求此時(shí)阻攔索承受的張力大小。

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