2005年是“世界物理年”,为激发广大青少年对物理学的兴趣,提高人们对物理学在当今社会重要作用的认识,英国和爱尔兰将今年定为“爱因斯坦年”.剑桥大学物理学家海伦

2005年是“世界物理年”,为激发广大青少年对物理学的兴趣,提高人们对物理学在当今社会重要作用的认识,英国和爱尔兰将今年定为“爱因斯坦年”.剑桥大学物理学家海伦

题型:不详难度:来源:
2005年是“世界物理年”,为激发广大青少年对物理学的兴趣,提高人们对物理学在当今社会重要作用的认识,英国和爱尔兰将今年定为“爱因斯坦年”.剑桥大学物理学家海伦•杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理,并通过计算机模拟技术探询特技动作的极限,设计了一个令人惊叹不已的高难度动作--“爱因斯坦空翻”,并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员(18岁的布莱士)成功完成.现将“爱因斯坦空翻”简化模型如图,质量为m的自行车运动员从B点由静止出发,经BC圆弧,从C点竖直冲出,完成空翻,完成空翻的时间为t,由B到C的过程中,克服摩擦阻力做功为W,空气阻力忽略不计,重力加速度为g,试求:自行车运动员从B到C至少做多少功?魔方格
答案
运动员由C到D过程做竖直上抛,设初速度为V0
则有:0=V0-
t
2
g
得V0=
1
2
gt

运动员从B到C至少做功为W0,由动能定理:W0-W=
1
2
mV02

解得:W0=W+
1
8
mg2t2

答:自行车运动员从B到C至少做功为W+
1
8
mg2t2
举一反三
质量m=1.5kg的物体,在水平恒力F=15N的作用下,从静止开始运动0.5s后撤去该力,物体继续滑行一段时间后停下来.已知物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)恒力作用于物体时的加速度大小;
(2)撤去恒力后物体继续滑行的时间;
(3)物体从开始运动到停下来的总位移大小.
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在一次“模拟微重力环境”的实验中,实验人员乘座实验飞艇到达6000m的高空,然后让其由静止下落,下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍,实验人员可以在飞艇内进行微重力影响的实验,当飞船下落到距地面的高度为3000m时,开始做匀减速运动,以保证飞艇离地面的高度不得低于500m,重力加速度g恒取10m/s2.试计算:
(1)飞艇加速下落的时间
(2)飞艇匀减速运动时的加速度不得小于多少?
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一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s,要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处正以20m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩托车必须以多大的加速度起动?
某同学的解法是:设摩托车恰好在3min时追上汽车,摩托车和汽车的位移分别是:
S=
1
2
at2,S=vt,而S=S+s0
你认为该同学的解法正确吗?若正确请完成此题;若错误请说明理由,并按正确的解法完成此题.
题型:不详难度:| 查看答案
两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为v0,若前车突然以恒定的加速度刹车,在前车刚停住时,后车以前车刹车的加速度开始刹车,已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s,若要保持两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为(  )
A.sB.2sC.3sD.4s
题型:西城区模拟难度:| 查看答案
汽车正以v1=10m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方有一辆自行车以v2=4m/s的速度作同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门作加速度大小为a=0.6m/s2的匀减速运动,汽车恰好没有碰上自行车,求关闭油门时汽车与自行车的距离.
某同学是这样解的:汽车关闭油门后的滑行时间和滑行距离分别为t=
v 1
a
s1=
v21
2a
在相同时间内,自行车的前进的距离为s2=v2t,关闭油门时汽车与自行车的距离为s=s1-s2…你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请用你自己的方法算出正确结果.
题型:不详难度:| 查看答案
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