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(15分) 2008年2月22日,2008年跳水世界杯在“水立方”展開第四日角逐。在男子雙人十米臺決賽中,中國組合林躍/火亮優(yōu)勢明顯,最終以總分482.46分成功折桂,幫助中國隊(duì)奪得第五枚金牌。如圖16甲是林躍/火亮在跳臺上騰空而起的英姿。中國組合林躍/火亮站在距水面10m高的跳臺跳板上的最邊緣端,他們的重心離跳板板面的高度大約為1m,當(dāng)他們騰空躍起后其重心離跳板板面最大高度為2m,下降到手觸及水面時(shí)伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動(dòng)作,如圖16乙所示,這時(shí)他們的重心離水面大約為1m。(g取10m/s2,保留三位有效數(shù)字)
(1)請問運(yùn)動(dòng)員在空中是依靠什么力來完成各種難度較大動(dòng)作的?這些力相互作用力對運(yùn)動(dòng)員的整體運(yùn)動(dòng)過程有影響嗎?為什么?請?jiān)囂骄啃曰卮穑?/p>
(2)不計(jì)空氣阻力,試估算從躍起到手觸及水面的過程中運(yùn)動(dòng)員完成一系列動(dòng)作可利用的時(shí)間多長;
(3)忽略運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水面過程中受力的變化,入水后,運(yùn)動(dòng)員的重心能下沉到離水面約2.2m處,試估算水對運(yùn)動(dòng)員的平均阻力約是運(yùn)動(dòng)員自身重力的幾倍。
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實(shí)驗(yàn)室中有下列幾個(gè)長度測量儀器:①米尺、②10分度游標(biāo)卡尺、③20分度游標(biāo)卡尺、④50分度游標(biāo)卡尺、⑤螺旋測微器。一個(gè)同學(xué)用其中一種儀器測量某工件的長度為8.116cm,則他所使用的儀器為 (填儀器序號).
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如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,一小球從斜面軌道上靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。在圓形軌道的最高點(diǎn)放一個(gè)壓力傳感器,測得小球?qū)壍赖膲毫,并通過計(jì)算機(jī)顯示出來,當(dāng)小球在斜面的下滑起始高度改變時(shí),得到壓力與下滑起始高度的圖像如圖,g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)小球的質(zhì)量和圓形軌道的半徑。
(2)試證明:小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最低點(diǎn)與最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力差與小球的下滑高度無關(guān)。
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如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道,相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在其間運(yùn)動(dòng),今在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫,并通過計(jì)算機(jī)顯示出來,當(dāng)軌道距離變化時(shí),測得兩點(diǎn)壓力差與距離x的圖像如圖,g以10m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)小球的質(zhì)量為多少?
(2)若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s,為使 小球能沿軌道運(yùn)動(dòng),x的最大值為多少?
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如圖10所示,ABCD為表示豎直放在場強(qiáng)為的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切,A為水平軌道上一點(diǎn)而且AB=R=0.2米,把一質(zhì)量為100g,帶正電量的小球放在水平軌道的A點(diǎn)處由靜止開始釋放,在軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。()求:
(1)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是多大?
(2)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是多大?
(3)小球所能獲得的最大動(dòng)能是多少?
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在冬天,高為h=1.25m的平臺上,覆蓋了一層冰,一乘雪橇的滑雪愛好者,從距平臺邊緣s=24m處以一定的初速度向平臺邊緣滑去,如圖所示,當(dāng)他滑離平臺即將著地時(shí)的瞬間,其速度方向與水平地面的夾角為θ=45°,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑雪者著地點(diǎn)到平臺邊緣的水平距離是多大;
(2)若平臺上的冰面與雪橇間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.05,則滑雪者的初速度是多大?
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某學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)知道:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F 的大小與彈簧的伸長(或縮短)量x 成正比,公式表達(dá)為F=kx;并且不同的彈簧,其勁度系數(shù)k 也不同.現(xiàn)在該學(xué)習(xí)小組將兩根已知?jiǎng)哦认禂?shù)分別為kl、k2的彈簧A 和B 串接成一根新彈簧,并想通過實(shí)驗(yàn)確定新彈簧的勁度系數(shù)k3 與kl、k2的關(guān)系.
(1)甲同學(xué)猜想是,乙同學(xué)猜想是。其中有一位同學(xué)的猜想是對的,請你判斷出誰對誰錯(cuò),并寫出判斷依據(jù).
____________________________________________________________________________。
(2)為了驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性,可通過實(shí)驗(yàn)來完成.實(shí)驗(yàn)所需的器材除了彈簧A 和B、已
知質(zhì)量m 且質(zhì)量相等的鉤碼外,還需要的器材有_______________________________。
(3)請你寫出完整的實(shí)驗(yàn)步驟.
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.如圖所示,質(zhì)量為m的跨接桿ab可以無摩擦地沿水平的導(dǎo)軌滑行,兩軌間距為L,導(dǎo)軌一端與電阻R連接,放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿從x軸原點(diǎn)O以大小為v0的水平初速度向右滑行,直到停下。已知桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度v和位移x的函數(shù)關(guān)系是:v=v0-。桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。
(1)試求桿所受的安培力F隨其位移x變化的函數(shù)式;
(2)分別求出桿開始運(yùn)動(dòng)和停止運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力F1和F2;
(3)證明桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能的增量DEk等于安培力所做的功W;
(4)求出電阻R所增加的內(nèi)能DE。
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圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌,間距l為0.40m,電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直。質(zhì)量m為6.0×10-3kg、電阻為1.0Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為3.0Ω的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑,整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W,重力加速度取10m/s2,試求速率v和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2。
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兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們在0~0.4s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t1分別為
A.和0.30s B.3和0.30s
C.和0.28s D.3和0.28s
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