微講座(五)講座訓(xùn)練整理版

1、講座訓(xùn)練以舞促學(xué)掃補境戒1. （單選）一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水平面上方的高臺下落，到最低點時距水面 還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（）A 蹦極繩張緊后的下落過程中，運動員的加速度先增大后減小B .運動員從下落到到達最低點前，速度先增大后減小C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能不守恒D .蹦極過程中，重力勢能的改變量與彈性勢能的改變量總是相等解析：選B.未達到最大速度前， mg T= ma.達到最大速度后 T mg= ma,可知隨T增 大，a先減小，后增大，A錯誤.運動員先加速后減速，B正確.整個過程中運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機

2、械能守恒，C錯誤.蹦極過程中，重力勢能的改變量與彈性勢能的改變量和動能的改變量之和總是相等，D錯誤.2. （單選）某同學(xué)以正常速度從一樓登上三樓，他登樓的功率最接近于（）A . 5 WB . 50 WC. 500 WD . 5 000 W解析：選C要估算這個學(xué)生登樓時的功率，必須知道人的質(zhì)量，可近似為50 kg,正常登樓的速度約為所以答案是C.1 m/s,根據(jù)公式Gh=T=mgv,代入數(shù)據(jù)可估算人登樓的功率為500 W,3. （多選）2014年9月28日在仁川亞運會上，卡塔爾選手打破亞洲100米記錄.比賽中他采用蹲踞式起跑， 在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重心.如圖

3、所示，假設(shè)他的質(zhì)量為m,在起跑時前進的距離 x內(nèi)，重心升高量為 h，獲得的速度為v,阻力做功為 W阻，則在此過程中（）1 2A .運動員的機械能增加了 2mv1 2B .運動員的機械能增加了 mv + mghC.運動員的重力做功為 Wg= mgh一 1 2D .運動員自身做功 W人=qmv + mgh W阻解析：選BD.運動員機械能的增加量等于 1mv2+ mgh, A錯誤，B正確；運動員的重力1對運動員做功為一 mgh, C錯誤；由動能定理得：W人+ WG+ W阻=W人一mgh+ W阻=mv2,12故W人=2mv + mgh W阻，D正確.4. 起跳摸高是學(xué)生常進行的一項活動，李剛同學(xué)身高1

4、.72 m,質(zhì)量60 kg，站立時舉手摸高能達到2.14 m,在一次摸高測試中，他先彎曲兩腿向下蹲，再用力蹬地起跳，從蹬地開始經(jīng)0.40 s豎直跳離地面，設(shè)他蹬地的力大小恒為1 050 N，其重心上升可視為勻變速直線運動，不計空氣阻力，取g = 10 m/s2,求：（1）李剛同學(xué)摸高的最大高度；（2）李剛同學(xué)從蹬地開始到跳離地面的過程中機械能的增加量.解析：（1）李剛同學(xué)起跳蹬地過程中，受到重力和地面的彈力作用，向上做勻加速運動，設(shè)加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律，對于起跳過程有F mg= ma1解得 a1 = 7.5 m/s2經(jīng)過t1 = 0.40 s,跳離地面時的速度 V1=玄譏1= 3 m

5、/s起跳后他豎直向上做加速度為a2= g的勻減速直線運動， 設(shè)上升的最大高度為 h2,根據(jù)運動學(xué)公式有v2= 2gh2解得 h2= 0.45 m 所以摸高的最大高度H = ho+ h2= 2.14 m + 0.45 m= 2.59 m.(2)起跳過程中他的重心上升高度為1 2hi = qaiti = 0.6 m在此過程中，李剛同學(xué)重力勢能的增加量為ZEp= mgh1 = 360 J1動能的增加量為 AEk = 2mv1= 270 J所以機械能的增加量為AE= AEp+ AEk = 630 J.答案：(1)2.59 m (2)630 J50 m5. “遼寧艦”上的艦載機的起飛若僅依靠自身噴氣式發(fā)

6、動機推力起飛需要較長的跑道，為此一物理興趣小組設(shè) 計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離：如 圖所示，航空母艦的水平跑道總長I = 180 m,其中電磁彈射器是一種長度為l1= 120 m的直線電機，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力F牽.一架質(zhì)量為m= 2.0 X 104 kg的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2X 105 N.考慮到飛機在起飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍.飛機離艦起飛的速度 v = 100 m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機可視為質(zhì)點.請 計算(計算

7、結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：(1) 飛機在后一階段的加速度大小；(2) 電磁彈射器的牽引力F牽的大??；(3) 電磁彈射器輸出效率可以達到80%，則每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗多 少能量？解析：(1)設(shè)后一階段飛機的加速度為a2，平均阻力為f2= 0.2mg，由牛頓第二定律知F 推一f2= ma2代入數(shù)值得a2= 4.0 m/s2.(2) 法一：由題意知電磁彈射階段飛機的平均阻力為 f1 = 0.05mg由動能定理知1 2F 牽 l1 + F 推 l 如1 f2(| 11) = ?mv代入數(shù)值得F牽=6.8 X 105 N.法二：令電磁彈射階段飛機加速度為a1，末速度為v1，平均阻力為f1

8、= 0.05mg則 v1= 2a111, v2 v2= 2a2(l h)由牛頓第二定律知 F牽+ F推一f1= ma1 聯(lián)立并代入數(shù)值解得 F牽=6.8X 105 N.(3) 電磁彈射器對飛機做功 W= F 牽 11= 8.2 X 107 J貝U每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗的能量E= W = 1.0X 108 Jn答案：(1)4.0 m/s2 (2)6.8 X 105 n (3)1.0 X 108 J6. (2015東北三校模擬)小軍看到打樁機，對打樁機的工作原理產(chǎn)生了興趣.他構(gòu)建了一個打樁機的簡易模型，如圖甲所示.他設(shè)想，用恒定大小的拉力F拉動繩端B,使物體從A點(與釘子接觸處)由靜

9、止開始運動，上升一段高度后撤去F，物體運動到最高點后自由下落并撞擊釘子，將釘子打入一定深度.按此模型分析，若物體質(zhì)量m= 1 kg，上升1 m高度時撤去拉力，撤去拉力前物體的動能 Ek與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示.(g取10 m/s2,不計空氣阻力)(1) 求物體上升到0.4 m高度處F的瞬時功率.(2) 若物體撞擊釘子后瞬間彈起，且使其不再落下，釘子獲得20 J的動能向下運動.釘子總長為10 cm.撞擊前插入部分可以忽略，不計釘子重力.已知釘子在插入過程中所受阻力f與深度x的關(guān)系圖象如圖丙所示，求釘子能夠插入的最大深度.解析：(1)撤去F前，根據(jù)動能定理，有(F mg)h= Ek 0由圖象乙得，斜率為 k= F mg= 20 N得 F = 30 N又由