“蹦极”是冒险者的运动,质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动,他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系尊容胡克定律,在整个运

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

“蹦极”是冒险者的运动,质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动,他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系尊容胡克定律,在整个运动中弹性绳不超过弹性限度,运动员从桥面下落,能达到距桥面为36m的最低点D处,运动员下落速度v与下落距离s的关系如图所示,运动员在C点时速度最大,空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)弹性绳的颈度系数k;
(2)运动员到达D点时的加速度a的大小;
(3)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能EP
魔方格

◎ 答案

(1)由图象知,s1=20m为平衡位置.
即有 mg=k(s1-L0
代入数据解得k=62.5N/m
(2)当s2=36m时,由牛顿第二定律得 k(s1-L0)-mg=ma
代入数据解得a=20m/s2
(3)运动员到达D点的速率为0,在整个下落过程中减少的重力势能全部转化为弹簧增加的弹性势能 由机械能守恒定律得
   EP=mgs2
由图知 s2=36m
代入数据解得:EP=1.8×104J
答:
(1)弹性绳的颈度系数k为62.5N/m;
(2)运动员到达D点时的加速度a的大小是20m/s2
(3)运动员到达D点时,弹性绳的弹性势能EP是1.8×104J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题““蹦极”是冒险者的运动,质量为50kg的运动员,在一座高桥上做“蹦极”运动,他所用的弹性绳自由长度为12m,假设弹性绳中的弹力与弹性绳的伸长之间的关系尊容胡克定律,在整个运…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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