我国优秀跳水运动员曾多次获得跳水的世界冠军,为祖国赢得了荣誉。国家队某运动员在一次10m跳台的跳水比赛中,从跳台上跳起到达最高点时,他的重心离跳台台面的高度为1.5m,在下落过程中他要做一系列动作,当下落到伸直双臂手触及水面时还要做一个翻掌压水花的动作,当手接触水面时他的重心离水面的距离是1.0m。他触水后由于水对他的阻力作用(这个阻力包括浮力和由于运动而受到的水的阻碍作用),他将做减速运动,其重心下沉的最大深度离水面4.5m。不计空气阻力,g取10m/s2。
(1)估算他在下落过程中可用完成一系列动作的时间为多少?
(2)运动员触水后到他停止下沉的过程中,所受的阻力是变力,为计算方便我们可以用平均阻力表示他所受到的阻力。估算水对他的平均阻力约是他自身所受重力的多少倍?
一质点从距离地面45m的高度自由下落,重力加速度g=10m/s2,
求:
(1)质点落地时的速度
(2)下落过程中质点的平均速度
(3)最后1s内质点走过的位移大小
如图所示,m1从光滑的斜面上的A点由静止开始运动,与此同时小球m2在距C点的正上方4.5l处自由落下,m1以不变的速率途经斜面底端B点后继续在光滑的水平面上运动,在C点恰好与自由下落的小球m2相遇,若AB=BC=l,不计空气阻力,试求:
(1)两球经多长时间相遇;
(2)斜面的倾角θ多大.
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距地面125 m时打开降落伞,开伞后运动员以大小为14.30 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为5 m/s,求:
(1)运动员离开飞机瞬间距地面的高度;
(2)离开飞机后,经多长时间到达地面。(g取10m/s2)
如图所示,质量为m的小球自由下落d后,沿竖直面内的固定轨道ABC运动,AB是半径为d的光滑圆弧,BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点)。小球恰好能运动到C点。求:
(1)小球运动到B处时对轨道的压力大小;
(2)小球在BC上运动过程中,摩擦力对小球做的功。(重力加速度为g)
从离地500 m的空中由静止开始自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求:
(1)经过多少时间落到地面;
(2)落下一半时间的位移;
(3)落地时小球的速度.
(4)从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;
质量为60kg的人,不慎从20m的空中支架上跌落,由于弹性安全带的保护,使他悬在空中,己知安全带长为5m,其缓冲时间是1.2s,则安全带受到的平均冲力大小是多少?(不考虑空气阻力,g=10m/s2)
一宠物毛毛狗“乐乐”在玩耍时不慎从离地h1=19.5m高层阳台无初速度竖直掉下,当时刚好是无风天气,设它的质量m=2kg,在“乐乐”开始掉下的同时,几乎在同一时刻刚好被地面上的一位保安发现并奔跑到达楼下,奔跑过程用时2.5s,恰好在距地面高度为h2=1.5m处接住“乐乐”, “乐乐”缓冲到地面时速度恰好为零,设“乐乐”下落过程中空气阻力为其重力的0.6倍,缓冲过程中空气阻力为其重力的0.2倍,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)为了营救“乐乐”允许保安最长的反应时间;
(2)在缓冲过程中保安对“乐乐”做的功。
如下图所示,质量为3kg的长木板B放在光滑的水平面上,右端与半径R=1m的粗糙的圆弧相切,左端上方放一质量为1kg物块C,物块C与长木板B间的动摩擦因数
为0.2.现将一质量为1kg的物体A从距圆弧上端h=5m处静止释放,沿着圆弧到达水平
轨道与B碰撞后粘在一起运动,再经1s物块C刚好运动到B
的右端且不会掉下.取g=10m/s.求:
(1)物体A刚进入圆弧时对轨道的压力;
(2)长木板B的长度;
(3)物体A经过圆弧时克服阻力所做的功.
如图所示,一直杆AB长L=3.8m,从某处自由下落通过高为d=1m的窗口CD所用时间为0.4s。求:直杆AB的下端B是从距窗台C多高处开始下落的?(g取10m/s2)
如图所示,质量为2m、高度为h的光滑弧形槽末端水平,放置在光滑水平地面上,质量为m的小球A从弧形槽顶端静止释放,之后与静止在水平面上质量为m的小球B发生对心碰撞并粘在一起.求:
(1)小球A滑下后弧形槽的速度大小;
(2)小球A、B碰撞过程损失的机械能.
如下图所示是某校在高考前为给高三考生加油,用横幅打出的祝福语。下面我们来研究横幅的受力情况,如右图所示,横幅的质量为m且质量分布均匀,由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光滑的竖直墙面内,四条绳子与水平方向的夹角均为,其中绳A、B是不可伸长的钢性绳;绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为,重力加速度为g。
(1)求绳A、B所受力的大小;
(2)在一次卫生打扫除中,楼上的小明同学不慎将一质量为的抹布滑落,正好落在横幅上沿的中点位置。已知抹布的初速度为零,下落的高度为h,忽略空气阻力的影响。抹布与横幅撞击后速度变为零,且撞击时间为t, 撞击过程横幅的形变极小,可忽略不计。求撞击过程中,绳A、B所受平均拉力的大小。
如图所示,质量分别为m、2m的物体a、b通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连,均处于静止状态。与水平面上固定的劲度系数为k的轻质弹簧相连,Q点有一挡板,若有物体与其垂直相接会以原速率弹回,现剪断a、b之间的绳子,a开始上下往复运动,b下落至P点时以原速率水平向右运动,当b静止时,a恰好首次到达最低点,已知PQ长s0,重力加速度为g,b距P点高h,且仅经过P点一次,b滑动时的动摩擦因数为,a、b均可看做质点,弹簧在弹性限度范围内,试求:
(l)物体a的最大速度;
(2)物体b停止的位置与P点的距离。
一质量为0.1kg的小球从0.80m高处自由下落,落到一厚软垫上,若从小球接触软垫到陷至最低点所用的时间为0.20s,则这段时间内软垫对小球的冲量为大?(g=10m/s2)
如图所示,竖直放置的质量为4m,,长为L的圆管顶端塞有一个质量为m的弹性圆球,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg.圆管从下端离地面距离为H处自由落下,落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等。试求:
(1)圆管弹起后圆球不致滑落,L应满足什么条件;
(2)圆管上升的最大高度是多少;
(3)圆管第二次弹起后圆球不致滑落,L又应满足什么条件。